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UHP-Reinigungsprozess

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Überblick über die Ultra Clean Technologie


Der Ultra Clean Technologie genannte UHP-Reinigungsprozess von Ham-Let bezeichnet einen ultrareinen (UHP) Reinigungsprozess, der einem umfassenden Ansatz zur Herstellung von Komponenten für ultrareine Fluidsysteme folgt. Dieser Prozess umfasst fünf voneinander abhängige Glieder. Sauberer Betrieb, Säuberungsfähigkeit, Entleerbarkeit, minimale betriebsbegleitende Generierung von Partikeln und Vermeiden von Einschlussbereichen. Ham-Let gewährleistet die Integrität von reinen Entwürfen durch ansdere Prozesse, wie z. B. Produktion, Reinigung, Verifizierung und Verpackung.

Die Details der Spezifikationen lauten wie folgt:

  • Produkt- und Prozessspezifikationen
  • Prozesse und Prozesskontrollen
  • Prozessverifizierung
  • Produktprüfung

Sofern Betriebsgrenzwerte festgelegt wurden, werden diese aufgeführt. Die Prozesse werden auf Beständigkeit und für die Entwicklung von Daten für zukünftige Spezifikationen überwacht. Die Produkte, Prozesse und Kontrollen von Ham-Let werden ununterbrochen im Einklang mit den Spezifikationen, die den aktuellen Prozess definieren, verbessert. Während Ham-Let bessere Technologien in Reaktion auf die Weiterentwicklung der Nachfrage nach ultrareinen Lösungen (UHP) in der Prozessbranche entwickelt, werden die Spezifikationen entsprechend aktualisiert.

Produktspezifikation

Edelstahl: ASTM A276 und A479 mit Einschränkungen hinsichtlich der Zusammensetzung:


Typ

Kohlenstoffgehalt in %

Schwefelgehalt in %

 316 L

 max. 0,030

 0,020 bis 0,030

 316 L VAR oder VIM/VAR

 0,010 bis 0,020

 max. 0,008


Die JK-Mikroreinheit des VAR oder VIM/VAR-Materials wird im Einklang mit ASTM E45 überwacht.

Oberflächenausführung: Zwei Prozesskennungen, H und E.


PROZESS H

PROZESS E

 Produktion mit statistischer
  Prozesskontrolle (SPC)

 Produktion mit statistischer
  Prozesskontrolle (SPC)

 

 Spzielle interne Politur.

 

 Elektropolitur der benetzte Oberfläche

 Reinigung

 Abschlussreinigung im Reinraum


Vgl. Daten im Ham-Let-Katalog.


Elektropolitur: Chrom-Eisen-Verhältnis auf atomarer Ebene: größer oder gleich 1,5 innerhalb der ersten 25 Å der Oberflächenschicht. Durchführung der Prüfung gemäß Semaspec 91060573B.

UCT-Prozessspezifikation


Sofern eine Kennung von Prozess oder Material erfolgt, bezieht sich diese auf die folgenden Spezifikationen:

Reinräume: Reinraumklasse 10, Arbeitsbereiche und Reinraumöfen, Klasse 10. Vierteljährlich gemäß Federal Standard 209E zu genehmigende Arbeitsbereiche.

Deionisiertes Wasser: Kontrollierter abschließender Widerstand von 18 M Ω cm. Es werden weitere Eigenschaften überwacht, um die Beständigkeit der Prozesse zu gewährleisten:

  • Zwischenwiderstand
  • Bakterien
  • Partikel
  • Silica

Ultraschallreinigungssystem


Am Ultraschallreinigungssystem werden außerdem die folgenden Punkte überwacht:

  • Temperatur des deionisierten Wassers auf allen wasserhaltigen Prozessstufen
  • Temperatur des Trocknungsprozesses
  • Widerstand des deionisierten Wassers bei der abschließenden Ultraschallspülung
  • Leistungsabgabe des Ultraschallgenerators Helium:

Helium:Sauer, trocken 0,02 µm gefiltert.

Prozessablauf


Materialanalyse


Die Produkte von Ham-Let werden aus Rohstoffen gefertigt, die strengen Standards entsprechen. Die chemischen Analysen und mechanischen Eigenschaften übertreffen die ASTM-Anforderungen. Für Komponenten, die geschweißt werden müssen, werden Materialien mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ausgewählt, um Karbidausscheidungen zu vermeiden. Auch der Schwefelgehalt wird zur gewährleistung einheitlicher Schweißergebnisse sorgfältig kontrolliert. Ausgewählte Verbindungen und die Gehäuse bestimmter Ventile werden aus VIM/VAR-Edelstahl mit geringerem Schwefelgehalt gefertigt. Damit sollen Einschlüsse vermindert, die elektropolierten Oberflächen verbessert und vor allem Oberflächenfehler reduziert werden. Jedes Erhitzen dieses VIM/VAR-Edelstahls wird anhand einer Prüfmethode auf Grundlage von ASTM E45 geprüft, bei der eine standardisierte metallografische Prüfung oder ein Rasterelektronenmikroskop eingesetzt wird, um JK-Einstufungen bei 100 und 1000-facher Vergrößerung vorzunehmen.

Produktion mit statistischer Prozesskontrolle (SPC)


Die Oberflächenausführung, Dimensionen und zahlreiche sonstige Produkteigenschaften von Verbindern und Ventilen werden von Ham-Let durch eine statistisch Prozesskontrolle (SPC) reguliert. Die SPC ermögliocht eine ununterbrochene Überwachung der Teile, anstatt fertige Produkte zu inspizieren. So lässt sich gewährleisten, dass alle Teile innerhalb der Spezifikationsgrenzwerte liegen. SPC ist ein aktiver Ansatz, mit dessen Hilfe Ham-Let unverzüglich die Prozessveränderungen identifizieren kann, die Einfluss auf die Produkte nehmen. So werden auf jeden Fall entsprechende Änderungen vorgenommen, so dass keine Ausschussteile produziert werden. Diese intergrierte Überwachung in Echtzeit führt zu einheitlicheren und verlässlicheren Produkten, effektiveren Produktionsprozessen und wettbewerbsfähigeren Preisen, weil dem Kunden nicht die versteckten Kosten von Problemen an der Produktionsstrecke aufgebürdet werden.

Oberflächenausführung


Eine qualitativ hochwertige Oberflächenausführung gewährleistet, dass die gereinigten Bauteile den Leistungsspezifikationen bei der Wartung gerecht werden. Dazu gehört auch, ob das Gerät schnell und vollständig gereinigt und gespült werden kann, so dass keine ungewollten Partikel eingeschlossen oder akkumuliert werden. Ham-Let kontrolliert die Oberflächenausführungen während des Herstellungsprozesses mit SPC bis zur maximalen Körnung der mittleren Ra max. Fertige Bauteile werden sorgfältig inspiziert. Für die Messung der Oberflächenkörnung gelten die Bestimmungen von ANSI/ASME B.46.1

Messungen werden an jedem Bohrloch des Ventils oder an der maximal verfügbaren Prüfstrecke aber nicht an konischen Oberflächen, Schnittstellen oder Schweißnähten vorgenommen. Bei bestimmten Verbindungskomponenten mit größerer Länge kann eine minimale Ungleichheit des Innendurchmessers auftreten. Es stehen zwei Oberflächenprozesse zur Verfügung: H und E. Die mittleren und maximalen Ra max für Produktionsmuster der UHP-Produkte sind im HTC-Katalog aufgeführt.

Elektropolitur


Das Elektropolieren ist der Prozess, der auf die Innenflächen der Verbinder und Ventilgehäuse angewendet wird. Damit wird eine korrosionsbeständige Oberflächenschicht aus passivem Chrom hergestellt. Nach der Produktion oder einer mechanischen Bearbeitung durchlaufen die gereinigten UHP-Produkte den Folgenden Arbeitsablauf:

  • UHP werden für eine einheitliche Oberflächenbeschaffenheit gereinigt.
  • Elektropolitur und Spülung mit deionisiertem Wasser
  • Sofern geeignet, schließt sich eine Passivierung und Spülung mit deionisiertem Wasser an.

Referenzspezifikation: SEMI F19-95.

Reinigung mit deionisiertem Wasser und Trocknen


Die abschließende Reinigung ist der entscheidende Schritt bei der Herstellung eines perfekten UHP-Bauteils. Deshalb nimmt Ham-Let vor der Montage, Prüfung und Verpackung eine Reinigung mit deionisiertem Wasser vor. Die UHP-Bauteile werden aus der Fertigung direkt in einen mehrstufigen Spülprozess mit deionisiertem Wasser übergeben. Danach durchlaufen Sie eine Hochgeschwindigkeitsspülung mit deionisiertem Wasser in einem Reinraum der Klasse 10. UHP-Reinigungsprozess: Überflüssige Feuchtigkeit wird mit Stickstoff abgeblasen. Die Verbinder werden danach in einem Reinraum-Ofen der Klasse 10 getrocknet.

Referenzspezifikation: SEMI E49.2-0298.

Klasse-10-Montage, Prüfung und Verpackung


Nach dem strengen Produktionsverfahren werden die UHP-Bauteile an einen Arbeitsplatz der Klasse 10 in einem Reinraum der Klasse 10 übergeben, wo die Montage, Prüfung und Verpackung erfolgt, so dass die Möglichkeit eine Kontamination mit Schwebstoffen aus der Luft verhindert wird. Ham-Let verwendet Innenbeutel aus Nylon, um eine Kontamination zu verhindern, und Außenbeutel ausd Polyethylen für eine robuste, rissfeste Verpackung.

Verbinderverpackung: Der Innenbeutel wird vakuumversiegelt, um den Verbinder vor Verunreinigungen zu schützen und ein Durchstoßen des Beutels zu verhindern. Der Karton wird gepolstert.

Hintergrund


Außerdem verwendet Ham-Let ASTM-Prüfmethoden auf der Grundlage der SEMATECH-Prüfmethoden (SEMASPECS), um Zufallsstichproben aus den Produktionschargen zu prüfen. Diese Methoden ergeben reproduzierbare Daten und basieren auf Branchenstandards. Die gesammelten Daten können für zusätzliche Prozesskontrollspezifikationen verwendet werden.

Oberflächenanalyse


Bei der Kontrolle von Produktionsstichproben wird die energiedispersive Röntgenfluoreszenz-Analyse (SEM/EDX) eingesetzt (weil die Messung der mittleren Oberflächenkörnung keine Oberflächenanalyse umfasst). Dieser Prozess verwendet ein Standardsystem operativer Parameter, um die Beständigkeit aller Ergebnisse zu gewährleisten. Die Oberflächen von Zufallsstichproben werden bei 3600-facher Vergrößerung untersucht. Die Prüfmethoden basieren auf ASTM F1372 und ASTM F1375. Oberflächenfehler werden mit Hilfe der SEM gezählt, vermessen und analysiert. Durch die EDX können im Bedarfsfall das Basismaterial, eingeschlossene Materialien und Verunreinigungen identifiziert werden.

Oberflächenzusammensetzung


Per Auger-Elektronenspektroskopie (AES) wird auf der Grundlage der Prüfmethode gemäß SEMSPEC 91060573A-STD sichergestellt, dass eine korrosionsbeständige passive Chromoxidschicht ausgeformt wurde. Bei dieser AES-Analyse werden Eisen, Chrom, Kohlenstoff, Sauerstoff und Nickel gemessen. Innerhalb der ersten 100 Å (10 nm) muss das prozentuale Verhältnis von Chrom zu Eisen von mindestens 1,5 erreichen. Um den Erfolg des gesamten Reinigungs- und Spülungsprozesses zu beurteilen, werden die Oberflächenmengen der folgenden Verunreinigungen ermittelt:
Calcium, Natrium, Phosphor, Chlor, Schwefel und Siliziumoxid.

Feuchtigkeitsanalayse


Ham-Let verwendet eine Feuchtigkeitsausgasungsprüfung mit hoher Sensitivität (0,1 ppb Feuchtigkeitskonzentration), um die Beständigkeit des Trocknungsprozesses zu überwachen. Die Produkte werden in einer trockenen, kontrollierten Kammer geprüft. Durch eine ununterbrochene Spülung mit ultrareinem Stickstoff wird eine Kontamination verlässlich verhindert. Der Stickstoff umströmt die Prüfkomponente mit einer Rate von 1 slpm bei einem Manometerdruck von 30 psi (2 bar) (auf Grundlage von ASTM F1397) und wird von einer Ausheizsequenz gefolgt, sobald das Prüfstück abgetrocknet ist.

Heliumlecktest


Die Heliumlecktests werden von Ham-Let mit ultrareinem Prozess-Helium im Einklang mit ASTM E98, Methode A, durchgeführt. UHP-Produkte werden in einer Klasse-10-Umgebung geprüft.

Verbinder mit Gleitringdichtung Muster werden einer Heliumleckprüfung unterzogen, um sicherzustellen, dass Sie bis auf eine Rate von 3 x 10-11 Std. cm3/s leckdicht montiert werden können.

Partikeleintragsprüfung


Bei Prüfungen mit Partikelzählern, die Ham-Let an den Verbindern durchführt, werden maximal 4 Partikel mit einem Durchmesser von 0,01 Mikrometer oder mehr angezeigt.
Die Prüfungen werden gemäß Semaspec 90120390 B durchgeführt.

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Über uns:


wir sind ein führender Anbieter von Instrumentierungsventilen und -verbindern für hochreine Anwendungen und Prozesse.

Im Streben nach Exzellenz in der Leistungserbringung liefern wir seit langem weltweit ein umfassendes und hochwertiges Produktsortiment, das die strengsten internationalen Normen erfüllt.
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