Een schone ruimte maakt een product niet vanzelf schoon. Bij cleanroom productie elektronica komt verreweg de meeste vervuiling niet van buiten binnendrijven, maar ontstaat hij binnen de ruimte zelf. Mensen, materialen, gereedschap en bewegingen produceren voortdurend deeltjes. De filtratie van de luchtbehandeling kan alleen afvoeren wat de luchtstroom bereikt.
Dat verandert de manier waarop u naar vervuiling kijkt. De vraag is niet hoe u de ruimte schoon krijgt, maar welke bron in uw proces de meeste deeltjes vrijgeeft en hoe u die bron aanpakt. Een deeltje van vijf micrometer op een optisch vlak of tussen twee contactvlakken is een afkeur, terwijl datzelfde deeltje in de lucht boven de werkplek statistisch nauwelijks meetelt. Waar het deeltje terechtkomt weegt zwaarder dan hoeveel er in de ruimte zweven.
Hieronder lopen we de belangrijkste bronnen langs, met per bron de maatregel die er werkelijk iets aan doet.
De mens is de grootste bron
Een persoon geeft continu huidschilfers, haren, textielvezels en druppeltjes af. Beweging vergroot dat effect sterk, want elke stap, elke armzwaai en elk buigen wrijft kleding langs kleding en huid langs stof. Iemand die stilstaat geeft aanzienlijk minder af dan iemand die snel door de ruimte loopt.
De maatregelen liggen daarom minder bij de mens zelf en meer bij zijn gedrag en zijn omhulling. Cleanroomkleding houdt af wat het lichaam afgeeft, mits de pasvorm klopt en de kledingstukken elkaar overlappen bij polsen, enkels en hals. Daarnaast helpt het om het aantal personen in de ruimte te beperken, looproutes kort te houden en werkplekken zo in te richten dat een monteur niet steeds hoeft op te staan. Een sluis met een vaste omkleedvolgorde en handdesinfectie sluit de keten. Wie de volgorde omdraait brengt vervuiling mee naar binnen zonder het te merken.
Kleding, gereedschap en transportmiddelen slijten
Alles wat langs elkaar beweegt, slijt. Wielen van karren geven rubberdeeltjes af, scharnieren en geleidingen geven metaalslijpsel af en gereedschap met een coating verliest daar op termijn iets van. Ook cleanroomkleding zelf slijt en verliest na een bepaald aantal wasbeurten zijn barrièrewerking, wat de reden is om waskleding te tellen in plaats van op het oog te beoordelen.
Ingrijpen betekent hier materiaalkeuze en onderhoud. Karren met deeltjesarme wielen, smeermiddelen die geschikt zijn voor schone omgevingen en gereedschap zonder pluizende of afbladderende delen schelen direct. Een onderhoudsschema dat rekening houdt met de slijtdelen voorkomt dat een versleten geleiding maandenlang stof produceert voordat iemand het opmerkt.
Bramen, snijolie en resten van eerdere bewerkingen
Veel deeltjes komen niet in de assemblageruimte tot stand maar reizen mee met het onderdeel. Bramen van een stansproces, aanspuitresten van een spuitgietonderdeel, koelsmeermiddel uit een verspanende bewerking en stofresten uit het straalproces laten zich lastig verwijderen zodra ze eenmaal binnen zijn.
De ingreep zit dus stroomopwaarts. Een matrijs of stempel die netjes sluit levert minder braam op, wat een reden is om de gereedschapskwaliteit mee te wegen bij de investering. Verder hoort er een gecontroleerde reinigingsstap tussen de vuile en de schone zone, met een sluis waar onderdelen doorheen gaan en niet omheen. Bij ons vinden inspectie, maatcontrole, functionele testen, vacuümlektesten en gecontroleerd verpakken plaats in de cleanroom in de klassen ISO 7 en ISO 8, achter die scheiding.
Verpakkingsmateriaal en karton
Karton is een van de meest onderschatte bronnen. Golfkarton laat bij elke beweging vezels los en dat gebeurt vooral bij het openen, precies op het moment dat het onderdeel wordt uitgepakt. Ook piepschuim, papieren tussenvellen en tape dragen bij.
De praktische oplossing is dubbel verpakken en het uitpakken buiten de schone zone laten plaatsvinden. De binnenverpakking gaat schoon dicht en de buitenverpakking blijft achter in de sluis. Voor de uitgaande stroom geldt hetzelfde in omgekeerde volgorde, waarbij het verpakken in de cleanroom de laatste stap is voordat het product de ruimte verlaat.
Statische lading en luchtstromen bij cleanroom productie elektronica
Kunststof onderdelen en verpakkingsfolie laden zich makkelijk op door wrijving. Een opgeladen oppervlak trekt deeltjes actief aan en houdt ze vast, ook als de luchtstroom ze normaal zou afvoeren. Een product dat schoon uit de reiniging kwam kan zo binnen enkele minuten weer vervuild raken. Ionisatie, geleidende of dissipatieve materialen en een gecontroleerde luchtvochtigheid verminderen dit effect.
Luchtstromen bepalen daarnaast waar de deeltjes heen gaan die toch vrijkomen. Een monteur die zich tussen het luchtfilter en het product bevindt, blaast zijn eigen deeltjes over het werkstuk. Bij cleanroom productie elektronica is de plaatsing van de werkplek ten opzichte van de luchtinlaat daarom onderdeel van het ontwerp en geen detail van de inrichting. Obstakels zoals hoge kasten en stapels bakken verstoren de stroom en creëren zones waar deeltjes blijven hangen.
Meten en registreren maakt het beheersbaar
Zonder meting blijft elke maatregel een aanname. Periodieke deeltjestellingen in de lucht, controles op oppervlakken en registratie van drukverschillen, temperatuur en luchtvochtigheid maken zichtbaar of de omgeving doet wat hij moet doen. Belangrijker nog is dat u afwijkingen kunt koppelen aan gebeurtenissen, zoals een onderhoudsbeurt, een nieuwe kledingpartij of een gewijzigde looproute.
Die registratie is ook wat u aan een klant laat zien. Bij cleanroom productie elektronica in een gecertificeerde omgeving hoort een dossier waarin de omgevingsgegevens naast de productgegevens liggen, zodat u bij een klacht kunt terugkijken in plaats van gissen.
Welke bron in uw eigen keten het meeste oplevert bij aanpak is zonder meten niet te zeggen. Loop het proces met ons door en neem contact op, dan kijken we samen naar de stappen die het verschil maken.