Grade 1 haal je niet met alleen reinigen

Innovar heeft samen met 2-S de Petrofer zepen getest in het Ecoclean Technology Center

ASML heeft met de nieuwe GSA de cleanliness lat nog eens hoger gelegd. De update van Grade 1 als hoogste niveau voor de technische reinheid springt het meest in het oog. Er verandert echter meer, ook voor de andere niveaus. Dat heeft niet alleen gevolgen voor de manier van reinigen, maar voor de manier van werken in de hele keten. Reinigen lost geen eerdere fouten op.

Daags voor Kerstmis wordt bij Innovar Cleaning Control in Eindhoven de nieuwe reinigingsinstallatie van Ecoclean afgeleverd. Een UCMPerformanceLine-L, het grote zusje van het UCMSmartLine systeem van de Duitse fabrikant. Een systeem voor waterige reiniging, met zes baden en een droogunit. Na het plaatsen van de korven verloopt het hele reinigingsproces automatisch. “Automatisering is een van de redenen geweest om in deze nieuwe installatie te investeren”, zegt Hans Cools, manager Operations bij Innovar Cleaning Control. Het precisie reinigingsbedrijf verdrievoudigt hiermee de capaciteit. Tegelijk gooit het het reinigingsproces voor het hoogste GSA-niveau om, want de waterige reiniging als laatste stap is bedoeld voor Grade 1 reiniging.

Nieuwe GSA én druk op de toeleveringsketen dwingen maakbedrijven cleanliness als integraal procesonderdeel te zien

Proces moet kloppen

Toen Innovar jaren geleden als eerste een dampontvettingsmachine kocht, werd het bedrijf voor gek verklaard. Nu wordt dampontvetting in Nederland als normaal beschouwd. Om het nieuwe niveau van ASML te halen, Grade 1, ontkom je echter niet aan waterige reiniging; met zeep, aldus Hans Cools. Dat alleen zal echter niet voldoende zijn, voegt hij er direct aan toe. “Bij Grade 1 gaat het erom dat je in de voorgaande processtappen geen verontreinigingen toevoegt.” Hij denkt dat veel bedrijven zich onvoldoende realiseren wat de gevolgen van de nieuwe cleanliness eisen zijn. Er wordt nog te gemakkelijk gedacht dat je met reiniging aan het einde van het proces de aangebrachte (verspanings)vervuiling zonder problemen kan verwijderen. En dat betekent, vult Henry van Haeff (directeur-eigenaar van 2-S, de leverancier van de Petrofer zepen) aan, dat het hele productieproces moet kloppen als je in deze cleanliness klasse mee wilt doen. De keuze van de juiste koelemulsie wordt belangrijk om zeker te zijn dat je aan de nieuwe eisen voldoet. Om nog maar te zwijgen over de kwaliteit van het water: ook ontzettend belangrijk. “En je moet personeel hebben dat het snapt. Een extra draaibank kopen om de capaciteit te vergroten is gemakkelijk. Maar zijn je medewerkers voldoende bewust van hoe ze moeten werken?”

Als je met beleid werkt, dus zo min mogelijk vervuiling veroorzaken, én de juiste zeep gebruikt, kun je veel zelf reinigen

De nieuwe GSA

ASML heeft in de nieuwe GSA de eisen van Grade 1 aangescherpt. In plaats van een complexe matrix van welke verontreiniging wanneer wel en wanneer niet is toegestaan, is er nu een overzichtelijke scheiding aangebracht. Er wordt nog slechts over twee soorten verontreiniging gesproken: de partikelverontreiniging en de moleculaire. Voor Grade 1 is de maximaal toegestane partikelverontreiniging ISO 14644-9 klasse 6 voor partikels van 0,5 micron en klasse 4 voor partikels van 10 micron, aan te tonen met PMC (Particle

Henry van Haeff (2-S): zijn je medewerkers voldoende bewust van hoe ze moeten werken?

Measurement Card) en niet langer met bright light of een UVlamp. Voor de moleculaire verontreiniging is, naast de RGA meting, de lat verschoven van 4 HIO-elementen naar 14 waarvoor eisen gelden. Na het reinigen mogen niet meer elementen op het oppervlak zitten ervoor. “Je moet dus voorkomen dat je in het voorgaande proces HIO-elementen toevoegt”, legt Hans Cools uit. Hij verwacht dat de eis om de reinheid met PMC aan te tonen ook gaat gelden voor Grade 2. Alles daaronder zal, denkt Hans Cools, het terrein blijven voor UV-lampen en bright light. “In de praktijk denk ik dat veel bedrijven Grade 4 reiniging zelf gaan doen, alleen al vanwege de flexibiliteit. Als je met beleid werkt, dus zo min mogelijk vervuiling veroorzaken, én de juiste zeep gebruikt, kun je veel zelf reinigen.”

Opgeruimd huis

Hier gaat de schoen wringen, nu de chipmachinefabrikant de druk op de keten opvoert om komende jaren meer machines te kunnen leveren aan de naar chips snakkende wereld. Reinheideisen worden de keten in geduwd. “Ze vragen Tier 1 en Tier 2 leveranciers de productie uit te breiden, maar zo snel en gemakkelijk gaat dat niet.” Het produceren van onderdelen op dit reinheidsniveau vergt een andere aanpak, door het hele proces heen. Nog afgezien dat veel kleinere toeleveranciers waarschijnlijk niet het budget hebben voor de geavanceerde reinigingsinstallaties, wordt het nog belangrijker om in het hele bewerkingsproces rekening te houden met de reinheidseisen die aan het einde voor de onderdelen gelden. Hans Cools: “Je moet het huis opgeruimd houden om het spic en span te maken, zegt ASML zelf. Een stortplaats kun je niet spic en span maken.” Dat betekent dat de keten zich bewust moet worden van de rol die bijvoorbeeld de waterkwaliteit speelt, de samenstelling van koelsmeermiddelen, standtijden hiervan et cetera. “Mensen denken vaak dat de reinigingsinstallatie het probleem oplost. De onderdelen moeten echter met de minst mogelijke vervuiling de reinigingsinstallatie in gaan, anders vervuilt de reinigingsinstallatie en kunnen wij niet meer goed reinigen om aan de eisen te voldoen”, vult Roger Kohnen van Ecoclean aan. Het komt erop neer dat je voor elke stap in het proces moet weten wat de impact is op de reinheid. Onderdelen die onder spanen zitten of nog onder olie- of emulsiedruppels zitten, kunnen nooit naar Grade 1 niveau gereinigd worden. Tussen- en voorreinigen is zeker zinvol, maar ook een zo best mogelijke Rawaarde van het oppervlak helpt. Hoe lager deze Ra-waarde, des te minder vervuiling kan zich aan het oppervlak hechten.

De testen voor het Grade 1 reinigen zijn door 2-S samen met Innovar gedaan in het technologiecentrum van Ecoclean in Monschau.

Uitbesteding

De impact hiervan kan op termijn behoorlijk zijn, verwachten de beide reinigingsexperts. Tier 1 suppliers die nu een deel van het werk uitbesteden aan kleinere bedrijven, zullen zich in de toekomst niet alleen moeten overtuigen of deze de maatnauwkeurigheid kunnen halen evenals de leverbetrouwbaarheid, maar ook of ze hun proces zo hebben ingericht dat ze qua reinheid aan de eisen kunnen voldoen. Toeleveranciers verderop in de keten zullen zich de reinigingseisen eigen moeten maken. “Je moet snappen wat je doet als je onderdelen uitbesteedt”, waarschuwt Hans Cools. “Als toeleveranciers vanuit cleanliness oogpunt niet weten wat ze moeten doen, krijg je rommel terug als je werk uitbesteedt.”

Petrofer zepen slagen voor Grade 1 test

Bij de selectie van een nieuwe reinigingsinstallatie heeft Innovar verschillende systemen getest met verschillende zepen van meerdere leveranciers. In elk systeem is aluminium gereinigd om te zien of Grade 1 niveau gehaald wordt. Alleen met de combinatie van het UCMPerformanceL systeem van Ecoclean en Feroclean N 404 en Feroclean S 660 lukte het aan de eisen van Grade 1 te voldoen. “Deze zeep doet wat hij belooft”, zegt Hans Cools.

Innovar heeft deze testen gedaan samen met Paul Meijerink van 2-S in het Ecoclean Technology Center in Monschau (D). Hans Cools en Roger Kohnen benadrukken evenwel dat meerdere wegen naar Rome leiden. Er bestaat geen one size fits all oplossing waarmee je alle soorten vervuiling kunt verwijderen. “Een vervuiling op waterbasis kun je het beste waterig reinigen. Heb je een niet watermengbare olie, dan is dampontvetten een oplossing”, zegt Roger Kohnen van Ecoclean. Daarom moet de juiste reinigingsoplossing via testen bevestigd worden.

Waterkwaliteit

Hans Cools benadrukt daarnaast het belang van de kwaliteit van het water. “Naast de reinigingsinstallatie hebben we nog een geavanceerd waterbehandelingssysteem gekocht. De kwaliteit van het water is een cruciale factor voor Grade 1. Daarnaast zullen bedrijven die op dit niveau werken er niet aan ontkomen om vaker de hele machine te reinigen en van een nieuw koelsmeermiddel te voorzien, met handschoenen te werken enzovoort.” Hoewel de nieuwe machine begin 2022 de capaciteit van Innovar verdrievoudigt, praten de Eindhovense reinigingsspecialist en Ecoclean al over de volgende investering. Daarmee wil men eventueel voorreiniging doen voor Grade 2 en Grade 1 reiniging voor de echt kritische onderdelen.