Sommige producten in de hightech industrie functioneren uitsluitend wanneer ze vrij zijn van contaminatie. Om dit te bereiken is in het volledige traject van ontwerp tot levering expliciete aandacht vereist voor oppervlaktereinheid: Het thema van Clean Event 2022 dat op 17 mei wordt georganiseerd door Mikrocentrum. Wat hierbij allemaal komt kijken en welke rol de Nederlandse industrie hierin speelt, blijkt onder meer uit de werkwijze van producent van elektronenmicroscopen Thermo Fisher Scientific.
Schoon produceren essentieel voor Nederlandse hightech
Het is bijna niet voor te stellen dat een enkel deeltje, dat niet eens zichtbaar is met het blote oog, de werking van een product volledig kan verstoren. Toch is dit de realiteit in apparatuur voor toepassing in bijvoorbeeld de medische wereld, lucht- en ruimtevaart, semicon, in laboratoria of de automotive.
Weet wat je meet
Cees van Duijn is specialist in de processen rondom de reiniging van onderdelen en producten en weet: ‘Een oppervlak is nooit schoon. Voor hightech producten is het daarom belangrijk om deze oppervlakken te reinigen voorafgaand aan het assemblageproces. De complexiteit van de benodigde reinigingsprocessen is daarbij afhankelijk van het te reinigen materiaal en de soort vervuiling. Met verschillende meetmethoden zoals oppervlaktespanningsmeting of restgasanalyse zijn diverse typen vervuiling aan te tonen. De kennis in combinatie met het materiaal geven richting aan de keuze van het juiste reinigingsproces.’
100 % ingangscontrole
Een bedrijf dat dagelijks te maken heeft met onderdelen die (ultra)schoon moeten zijn is Thermo Fisher Scientific: ontwerper en producent van elektronenmicroscopen. Rients de Groot: ‘Elektronenmicroscopen werken met elektronen in plaats van zichtbaar licht om zeer kleine elementen tot op atomair niveau zichtbaar te maken. Het inwendige vacuüm van deze instrumenten is extreem gevoelig voor contaminatie, zowel moleculaire als deeltjesvervuiling. Een deeltje dat bij de elektronenbundel komt, verstoort namelijk de beeldvorming terwijl moleculaire vervuiling kan leiden tot aantasting van het te onderzoeken preparaat.’
Om een microscoop met een optimale werking te kunnen leveren, begint de aandacht voor oppervlaktereinheid bij het bedrijf al in de ontwerpfase en strekt zich vervolgens via de maakprocessen en reiniging uit tot aan assemblage, verpakking en levering aan de klant. Ton van den Broek: ‘Omdat in een elektronenmicroscoop vacuüm aanwezig is, moet je in de ontwerpfase bijvoorbeeld materialen kiezen die in een vacuüm omgeving niet ontgassen. Deze processen verstoren namelijk de kwaliteit van het vacuüm en hiermee de betrouwbare werking van de microscoop.’ Verder worden alle onderdelen van toeleveranciers bij binnenkomst 100% gecontroleerd en daarna alsnog gereinigd. Alleen hierdoor is het bedrijf in staat aan haar eigen hoge reinheidseisen te voldoen.
Na het juiste reinigingsproces worden de componenten gedroogd en uitgestookt in een hoog vacuüm oven (diffusiereiniging). Hierbij wordt alle mogelijke resterende vervuiling uit de poriën ‘getrokken’. Tot slot worden de delen in het inerte gas stikstof gehuld om te voorkomen dat zich nog chemische processen aan het oppervlak kunnen voltrekken die de onderdelen kunnen vervuilen. Rients de Groot: ‘Eenzelfde zorgvuldigheid wordt vervolgens gehanteerd bij de assemblage van alle onderdelen – bijvoorbeeld door de assemblage binnen 24 uur te starten – en uiteindelijk bij het verpakken en transporteren naar de klant.’
Sterk in schoon
Cees van Duijn besluit: ‘Om verschillende redenen loopt de Nederlandse industrie voorop waar het ‘cleanliness’ betreft. In de omgeving Eindhoven zie je bijvoorbeeld veel bedrijven die zich richten op dit thema; vooral leveranciers die hightech machines of apparaten ontwikkelen die onder hoog vacuüm werken. Bedrijven als Thermo Fisher Scientific werken met extreem hoge reinheidsniveaus; ASML richt zich weer op een heel uitgebreide toeleverketen.
Tot slot hebben we in Nederland de VCCN: Vereniging Contamination Control Nederland. Hier worden onder meer ISO-normen ontwikkeld die wereldwijd als standaard worden toegepast. Dat kun je als land alleen maar doen wanneer je door de rest van de wereld op dit vlak serieus wordt genomen. Een goede zaak; nauwkeurige apparatuur en hiermee aandacht voor oppervlaktereinheid zal steeds belangrijker worden.’
Clean Event 2022
Alle disciplines die een rol spelen bij het bereiken en behouden van optimale oppervlaktereinheid ontmoeten elkaar op het Clean Event 2022 dat op 17 mei plaatsvindt in Veldhoven. Kijk voor het programma en toegang op
