Ocena potencjału trójwymiarowego sprzętu drukowanego w pomieszczeniach czystych

"Ponieważ wymiary typowych urządzeń półprzewodnikowych znajdują się w zakresie mikrometrycznym, istotne jest wytwarzanie tych składników w środowisku, w którym poziom zanieczyszczeń (na przykład cząstek pyłu i związków organicznych) jest dokładnie kontrolowany", wyjaśniają naukowcy. "W pomieszczeniach czystych poziom zanieczyszczenia jest określony przez liczbę cząsteczek na metr sześcienny w określonych rozmiarach cząstek według międzynarodowych norm ISO (Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej)."

Aby spełnić te wymagania, przepływ powietrza do pomieszczenia czystego jest filtrowana i recyrkulowana przez filtry HEPA, a operatorzy noszą odzież ochronną. Wprowadzono ograniczenia dotyczące materiałów, które można wykorzystać do wytwarzania urządzeń i narzędzi do pomieszczeń czystych, takich jak pudełka waflowe i pincety, ponieważ mogą one wytwarzać tylko minimalną ilość cząstek.

"Korzystanie z FFF- oparty druk trójwymiarowy w pomieszczeniu czystym jest ograniczony ze względu na cząstki generowane podczas samej produkcji, które zależą od wielu czynników, w tym rodzaju filamentu, koloru filamentu, parametrów drukowania i konstrukcji drukarki "- kontynuują naukowcy.

w badaniu przyjrzymy się możliwości zastosowania drukowania 3D w przypadku niektórych najmniej uciążliwych aplikacji w środowisku cleanroom - tych, które nie wymagają chemicznej kompatybilności. Naukowcy wykorzystali dwa obiekty - niestandardowy pojedynczy pojemnik na płytki i pozycjoner płytki półprzewodnikowej dla systemu metrologicznego - i przetestowali trzy materiały do ​​drukowania 3D: ABS, PLA i PP, 3D drukując je na drukarce 3D LulzBot TAZ 6. < p> Wyniki badania pokazują, że pojedyncze płytki waflowe 3D wydrukowane z PLA i ABS generują tak mało cząsteczek jak komercyjny odpowiednik, podczas gdy nieco więcej cząstek znaleziono w pudełku PP.

"3-D Pozycyjny pozycjoner płytek wydaje się powodować nieznaczny wzrost wielkości zmanipulowanego wafla, podczas gdy ścieranie części mechanicznych generuje większą liczbę cząstek, które mogą rozpraszać się w środowisku "- twierdzą badacze. "Zaleca się zatem regularne czyszczenie tych części, a ich zastosowanie w środowisku cleanroom będzie zależeć od ograniczeń czystości."

Analiza elementarna wykazała, że ​​obiekty drukowane 3D nie zawierały szkodliwych zanieczyszczeń metalowych, innych niż te powstające w wyniku barwników. , dlatego naukowcy zalecają stosowanie wyłącznie włókien ciągłych w kolorze naturalnym, szczególnie w zastosowaniach, w których zanieczyszczenie metalu może stanowić problem, na przykład podczas obróbki półprzewodników.

Włóknabadani wykazali się również odpornością na izopropanol i wodę dejonizowaną, które są używane do czyszczenia przedmiotów w pomieszczeniach czystych. Naukowcy wywnioskowali, że drukowanie 3D jest bezpieczną metodą tworzenia obiektów do użytku w pomieszczeniach czystych, umożliwiając naukowcom wykorzystanie oszczędności, jakie oferuje technologia. CD3D < /a>.

Autorzy referatu to TP Pasanen, G. von Gastrow, I.T.S. Heikkinen, V. Vähänissi, H. Savin i J.M. Pearce.