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Nettoyage de wafers sans particules

Le nettoyage de wafers est de loin l’étape de fabrication la plus fréquente dans l’industrie des semi-conducteurs, étant donné que d’importantes conséquences peuvent être dues à un nettoyage insuffisant : des pertes de rendement, et même la destruction d’un wafer ou d’un lot, sont possibles en raison de particules minimes ou de restes de produits chimiques. Un nettoyage aussi fréquent des wafers est nécessaire pour deux raisons :

D’une part à chaque étape du processus, les wafers entrent en contact avec différents produits chimiques (par ex. liquides caustiques, agents mouillants ou laque photosensible) et ils doivent donc par la suite être complètement libérés d’éventuels résidus. D’autre part, les wafers effectuent un mouvement mécanique à chaque étape du processus afin de pouvoir être alimentés aux différents dispositifs d’usinage, de contrôle et de mesure. Chacun de ces mouvements est obligatoirement lié à une friction mécanique, laquelle entraîne une formation de particules pouvant ensuite accéder aux wafers. Les collaborateurs et les processus proprement dits peuvent également engendrer des particules.

Des exigences élevées sont requises pour les produits intégrés afin de pouvoir garantir l’absence de particules lors de l’alimentation en acides et autres produits chimiques dans le cadre du nettoyage. Les produits appliqués par emtechnik sont donc fabriqués dans un environnement contrôlé, tel par exemple une salle blanche selon la norme ISO 14644-1 classe 5. Et ainsi nos raccords vissés Flare par exemple correspondent aux plus hauts standards en matière de pureté et de propreté.

Tuyauteries : réaliser les techniques de raccordement les plus efficaces

Les tuyauteries s’étendant sur plusieurs kilomètres sont une caractéristique typique pour des usines de l’industrie chimique-pharmaceutique. Elles font partie des plus importants dispositifs d’alimentation et d’élimination des installations de production – et forment donc en quelque sorte les 'veines’ d’une usine. Les sites chimiques sont souvent caractérisés par un réseau de production et des interconnexions énergétiques complexes. Et cette structure composite est soumise à un processus permanent d’innovation et de perfectionnement – des économies de temps et d’argent sont possibles en choisissant le bon raccord pour tuyauterie. Ceci est également valable de manière identique pour de plus petites usines pilotes et pour le laboratoire.

La chimie est bel et bien le secteur d’application le plus exigeant en matière de tuyauteries en raison de la grande variété des fluides (gaz, vapeurs, liquides de tout type, acides et solutions alcalines), les pressions à maîtriser (variant du vide à la haute pression) et également les températures très différentes (gaz liquéfiés à basse température, mélanges d'acides bouillants). Une caractéristique typique pour la chimie est que de nombreuses formes particulières de tuyauteries, telles par exemple des conduites chauffées, conduites sous vides, conduites pour le transport de matières solides ou tuyauteries aseptiques, sont utilisées. Les matériaux de tube utilisés et les conditions d’emploi sont aussi diverses que les techniques de raccordement correspondantes : Les extrémités de tube sont bridées, soudées, brasées ou collées ; des raccords vissés sans fuites, fittings modernes ou également des raccords Tri-Clamp exigeants sont utilisés.

Le raccordement pour tube 2N par exemple constitue une jonction par adhérence étanche en cas de fluides agressifs ; la jonction est toutefois démontable à volonté. Le concept constructif réduit le volume mort sans gêner le passage intégral étant donné que le diamètre intérieur du raccord est identique à celui du tube.

Stratégie plastique - favorisation du processus de recirculation

Dans le but de protéger l'environnement tout en procurant en même temps la base pour une nouvelle économie de la matière plastique, le design, la fabrication, l’utilisation et le recyclage dans l’industrie de la matière plastique vont changer à long terme suite à la nouvelle stratégie plastique de l’Union européenne. À court terme, il est envisagé de n’utiliser plus que des matières plastiques recyclables. L’Union européenne envisage de favoriser ces mesures avec des subventions (pour de nouvelles matières plastiques) d’un montant supérieur à 100 millions d’euro. Toute la chaîne d’utilisation des matières plastiques doit être influencée en plus de la fabrication (par ex. de bioplastique). Il est prévu de n’utiliser plus que des matières plastiques pures, vu que leur recyclage est possible de manière bien plus efficace que celui des produits mixtes. L’industrie du recyclage, tel le bioplastique dans le secteur des matières plastiques, profitent des règles harmonisées en vigueur dans l’Union européenne. Des produits électroniques (par ex. téléviseurs) et des emballages avec de nouvelles matières plastiques, lesquels seront fondamentalement recyclables à partir de 2030, sont développés. De nombreuses entreprises veulent utiliser du 'plastique biodégradable'.

À long terme, la stratégie de l’Union européenne va avoir une vaste portée et modifier le design du produit, l’emballage, l’utilisation et les processus de recyclage. L’Europe occupe une position optimale pour adopter un rôle directeur dans le cadre de cette transition. Cette approche va ouvrir de nouvelles possibilités pour l’innovation, la position concurrentielle et la création de postes de travail.

Grâce à l’application d’un polyamide haute performance issu de l’huile de ricin, emtechnik est pour la première fois parvenue à fabriquer des produits en matière première 100 % renouvelable. Le bioplastique se distingue notamment par ses qualités techniques qui permettent de l’utiliser dans de nombreuses applications industrielles. L’aptitude au contact alimentaire est confirmée par la FDA.

Et ainsi, nous sommes déjà maintenant parés pour toutes les nouvelles réglementations.

Les matières plastiques de nos jours

De nos jours, les matières plastiques sont utilisées dans de très différents domaines, tels par ex. le secteur alimentaire ou textile, l’industrie des semi-conducteurs, depuis le domaine médical jusqu’au domaine spatial. Les exigences requises pour les caractéristiques du matériau sont tout aussi différentes que leurs domaines d’application. Sur le marché actuel, plus de 200 différents types de matière plastiques garantissent la conformité aux besoins individuels et spécifiques des utilisateurs.

"Matière plastique" désigne un groupe de matériau possédant des caractéristiques fondamentales communes : un point commun à tous ces matériaux est la structure à base d’atomes de carbone lesquels sont regroupés en molécules linéaires ou réticulées. La structure macromoléculaire spécifique lors de la fabrication d’une matière plastique détermine ses propriétés individuelles.

À l’heure actuelle, les matières plastiques peuvent être réparties en trois groupes principaux : Résines thermoplastiques, plastiques thermodurcissables et élastomères. Les résines thermoplastiques, telles par ex. PE et PP, sont composées de longs molécules linéaires. Elles se distinguent entre autres par leur plasticité, par contre leur résistance à la chaleur n’est pas particulièrement élevée. Les plastiques thermodurcissables par contre, tels par ex. PU, se décomposent sous l’effet de la chaleur et sont nettement plus durs et poreux que des résines thermoplastiques. Tous les types de caoutchouc réticulé, tel par ex. FKM, font partie des élastomères. De faibles charges de traction et de compression sont déjà suffisantes pour les déformer.

Afin de pouvoir garantir une qualité élevée et constante, emtechnik utilise exclusivement des matières plastiques vierges. D’éventuels déchets plastiques résultant de la production sont collectés et remis à des entreprises de recyclage adéquates afin d’être transformés et recyclés.

Plastiques fluorés thermoplastiques à résistance chimique élevée

Les plastiques fluorés thermoplastiques sont des résines thermoplastiques à base de monomères perfluorés. ECTFE par ex. peut être facilement traité dans des procédés d’usinage du plastique et il est exempt d’additifs, tels par ex. plastifiants et agents gonflants. Il est commercé sous forme de granulé fondu à haute pureté ou également sous forme de poudre pour la transformation, par ex. dans le moulage par injection.

Suite aux exigences sans cesse croissantes de l’industrie en matière de résistance chimique des produits utilisés, la tendance s’oriente vers des plastiques fluorés thermoplastiques de haut niveau technique, tel par ex. (chlorotrifluoréthylène-éthylène).

ECTFE doit ses caractéristiques particulières à ces domaines d’application variés : le matériau est extrêmement résistant à la température (-40 – +140°C), très résistant à la plupart des produits chimiques et solvants organiques et inorganiques (aucune attaque de solvants à des températures inférieures à 120°C) et sa résistance aux rayons UV et gamma est également bonne. Vu qu’il ne présente aucun risque physiologique, ECTFE est approprié pour l’utilisation fiable d’objets destinés au contact répété avec des produits alimentaires. Il ne constitue pas non plus de milieu favorisant le développement de micro-organismes et ainsi, il trouve application dans le secteur alimentaire et en salles blanches.

Le matériau difficilement inflammable peut par ailleurs être appliqué dans la construction d’appareils, dans des échangeurs thermiques (par ex. dans des installations de décapage), ainsi que dans les revêtements pour la protection anti-corrosion (par ex. récipients en acier et en béton). emtechnik offre également une vaste gamme de produits en ECTFE, tels par ex. nos raccords pour tuyaux souples 1+ et 1A ainsi que nos raccords à souder. N’hésitez pas à nous poser des questions !

Parfaite étanchéité – les raccords à filetage exempts de volume mort

Des systèmes de conduite exempts de volume mort sont surtout indispensables pour des applications nécessitant une pureté absolue. Lors de l’utilisation de filetages standard, un espace mort dû à la construction se forme normalement sur les surfaces frontales entre le filetage intérieur et le filetage extérieur ; cet espace mort favorise le dépôt de particules de saletés ou de bactéries. Des effets négatifs non souhaités sont alors possibles. Des raccords exempts de volume mort ont été développés pour empêcher ces effets.

Il s'agit d'un raccord où l'étanchéité, côté filetage, n'est pas assurée par une collerette d'étanchéité mais par un cône extérieur. Condition requise pour une application efficace : le taraudage de la robinetterie doit être équipé d'un cône intérieur correspondant. La parfaite jonction souhaitée est obtenue par le vissage. Tout dépôt et incrustation de bactéries et de particules de saleté est impossible – un avantage énormément apprécié, notamment pour des installations et des processus dans l’industrie des semi-conducteurs et la technique médicale.

Ces raccords spéciaux sont fabriqués en matières plastiques PP, PVDF, PFA et PTFE et sur demande, ils sont également disponibles en qualité HP.

Polypropylène – ou bien quel est le point commun entre les vêtements de sport et les robinetteries de pointe

Depuis le développement de polypropylène (PP) en l’an 1954 par Giulio Natta, cette matière a connu un développement sans pareil et son domaine d’application est très vaste. Le polypropylène est entre-temps devenu la plus importante fibre synthétique dans le secteur des textiles de sport, chose que personne n’aurait osé imaginer au début :

Le polypropylène filé est transformé en un tricot-résille de haute fonctionnalité. Il en résulte des tissus extrêmement légers à gros volume. La fibre PP est très robuste et résistante à la déchirure, et elle est devenue au cours des dernières années la fibre miracle pour les vêtements de sport. Le fil proprement dit est recouvert de petits poils fins, et ainsi la surface ayant contact avec la peau est exceptionnellement petite – le porteur en profite énormément lors de ses activités sportives. La fibre PP en soi n’absorbe pas d’humidité superficielle, c’est-à-dire que l’évacuation de l’humidité et le transport de l’air sont maintenus. Sa structure superficielle empêche toute formation d’odeurs, même si les activités sportives sont très physiques. Les vêtements en PP sont mois salissants et ils peuvent même être lavés hygiéniquement à l’eau froide. Mais pourquoi fabriquer des robinetteries en polypropylène ?

En fait, les mêmes caractéristiques positives font de PP un des plus importants plastiques pour la construction de robinetteries. Il est le plus dur parmi les polymères polyoléfiniques et conserve cette caractéristique même à des températures maximales de 90°C. Il est extrêmement résistant à l’abrasion, à la chaleur, il dispose d’excellentes propriétés diélectriques et isole très bien. PP est un matériau hydrofuge. Et ainsi, d’éventuelles fluctuations dans la teneur en humidité de l’air n’ont aucune influence sur les caractéristiques du matériau.

Le polypropylène est léger et également extrêmement résistant à des sollicitations mécaniques. Un avantage exceptionnel est cependant l’énorme résistance chimique aux solutions alcalines et aux solvants. En conséquence, l’utilisation de robinetteries plastiques pour des fluides agressifs dans la construction d’installations a de plus en plus fait ses preuves au cours des dernières années et elle a été mise en œuvre pour des applications très différentes.

Différents polypropylènes sont utilisés sur des robinetteries emtechnik. Veuillez nous contacter directement pour toutes autres informations sur les caractéristiques et les domaines d’application.

Comment optimiser l’échantillonnage

Plus les procédés deviennent complexes, plus l’assurance de la qualité dans l’industrie gagne en importance. Il est donc impératif de veiller au respect des spécifications. L’échantillonnage représentatif est essentiel dans l’assurance de la qualité et l’analyse de process. Afin de pouvoir évaluer clairement la qualité de l’ensemble du produit, il faut que le prélèvement et la préparation des échantillons, ainsi que la technique d’analyse concordent parfaitement. Aujourd’hui, il s’agit moins de se demander quelle est la qualité de l’analyse de l’échantillon mais plutôt de savoir quelle est qualité de l’échantillon à la base de l’analyse.

Dans ce contexte, emtechnik propose divers outils : par exemple, la pompe d’échantillonnage développée afin d’aspirer facilement les liquides dans le cadre de travaux d’échantillonnage. Il suffit de plonger le flexible dans le tonneau et de tirer la poignée pour aspirer 40ml de liquide. Ensuite, il suffit de dévisser le flacon d’échantillonnage.

La vanne monocommande 5H assure le prélèvement aisé et rapide des échantillons dans les conduites souples tandis que le coupleur 3K permet de prélever des échantillons de liquides et d’acides agressifs en toute sécurité. La conduite est obturée avant le désaccouplement. En revanche, la 6R741 permet de cadencer exactement les prélèvements, ce qui est judicieux notamment dans l’analyse de process et en cas d’échantillons types car cette vanne à boisseau électrique permet de prélever exactement le même volume.

Les méthodes susnommées visent l’assurance de la qualité absolue et garantissent un échantillonnage parfait.

Que veut dire vraiment « apte au contact alimentaire » ?

Nombreux sont les secteurs industriels où les plastiques contribuent à optimiser les applications des clients. Dans l’agroalimentaire, ces matières légères et polyvalentes font leur preuve depuis des décennies.

Notamment dans les domaines du traitement de l’eau et les systèmes de dosage, les produits emtechnik assurent une alimentation et une évacuation fiables des fluides. Lors de processus de nettoyage (processus CIP/SIP) et de la désinfection de machines et d’installations, ils résistent aux fluides les plus agressifs et aux températures élevées. Au contact de produits alimentaires, ils satisfont aux exigences les plus sévères posées aux plastiques aptes au contact alimentaire. Mais que veut dire vraiment « apte au contact alimentaire » ?

On entend par « apte au contact alimentaire » tous les matériaux conformes aux prescriptions de la FDA et/ou aux réglementations européennes en vertu de la norme CE 1935/2004. Nombreux sont nos matériaux disponibles sur demande avec homologations, conformes aux prescriptions relatives aux denrées alimentaires selon la législation européenne et la FDA (U.S. Food and Drug Administration). La Food and Drug Administration (FDA, « Agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux ») est l’administration américaine des denrées alimentaires et des médicaments. Elle contrôle la sécurité et l’effet des médicaments destinés à la consommation humaine et animale, des produits biologiques, des dispositifs médicaux, des denrées alimentaires et des appareils émetteurs de rayons. Cette règle s’appliquent aux produits fabriqués aux États-Unis et importés.

La norme CE 1935/2004 établit les règles harmonisées relatives aux emballages et objets en contact direct ou indirect avec des denrées alimentaires. Elle vise à protéger la santé des consommateurs et à défendre leurs intérêts et garantit que les produits utilisés peuvent être vendus partout dans l’espace européen.

Décontamination avec emtechnik

Les matières plastiques haute performance utilisées par emtechnik résistent là où d'autres matériaux ont échoué. Les possibilités d'utilisation de nos produits également dans le domaine de la désinfection sont sensées être démontrées sur la base d'un exemple pratique réalisé en collaboration entre notre succursale en Belgique et un spécialiste pour la désinfection des eaux implanté à Izegem (ouest de la Flandre).

La société belge Aqua Ecologic offre des procédés de désinfection, lesquels basent sur une solution de dioxyde de chlore (Diox Forte). La désinfection a principalement lieu dans les domaines du besoin en eau potable pour les animaux d'élevage, de l'eau industrielle dans l'industrie (alimentaire), du traitement de légionelles ainsi que de l'approvisionnement public en eau (eau potable et piscines).

Diox Forte est certes moins caustique, mais dû à la concentration élevée, les matériaux en contact avec le fluide doivent être résistants aux agents oxydants. Tous les composants des installations doivent pour cette raison être composés de PVDF. La gamme de produits de emtechnik offre à Aqua Ecologic toutes les possibilités pour répondre aux exigences des clients. Sur la base du savoir-faire dans le domaine de la désinfection des eaux, une technologie de décontamination à base de dioxyde de chlore a été développée en coopération avec l'hôpital universitaire à Antwerpen. De nos jours, aucun organisme n'est résistant en cas de traitement correct avec du dioxyde de chlore. Les conditions dans lesquelles il est utilisé sont relativement simples et l'utilisation du produit est sûre (pas cancérigène, résistant à la chaleur et approprié pour des composants sensibles à l'humidité).

La décontamination avec du dioxyde de chlore est une méthode connue provenant d'Amérique et elle est désormais également mise en œuvre en Europe. Decon-O-Logic, le service de Aqua Ecologic, lequel commercialise cette technologie de désinfection, obtient de nombreuses demandes du secteur pharmaceutique. Le service de recherche de l'université à Antwerpen a récemment testé un vaccin contre la polio (Poliopolis) lequel a été désinfecté par du dioxyde de chlore. Afin d'éviter des contaminations croisées entre les deux groupes de test, du dioxyde de chlore gazeux fut injecté dans l'installation d'une taille de 3.200 m³. Huit générateurs, tous équipés entre autres de débitmètres de emtechnik, furent utilisés pour garantir les mesures nécessaires.

Matière plastique versus acier inoxydable

Pourquoi ne pas utiliser tout de suite des produits en matière plastique, puisque les matières plastiques sont déjà appliquées comme revêtement pour tuyaux métalliques et vannes dans l'industrie chimique (par ex. pour du chlorure d'hydrogène gazeux resp. de l'acide chlorhydrique à 180 °C) ? Comparées à l'acier inoxydable, elles offrent en effet encore de nombreux autres avantages : Les matières plastiques haute performance utilisées par emtechnik se démarquent par leur résistance nettement plus élevée aux produits chimiques que l'acier inoxydable. Elles peuvent alors aussi être stérilisées selon différents procédés et leurs propriétés sont convaincantes même en cas de nettoyage fréquent.

Les matériaux PVDF et PFA sont tous deux homologués FDA et USP Class VI (homologation pour l’usage pharmaceutique). Elles sont appropriées pour la stérilisation (en autoclave à 134 °C) ou par rayons γ, sans pour autant compromettre les propriétés mécaniques (dose maxi 25-50 kGy). Dans la plage < 150 °C, le PVDF n’est pas toxique et ne constitue pas de milieu favorisant le développement de micro-organismes étant donné qu'il se comporte comme le verre. Les matières plastiques sont également plus performantes que l'acier inoxydable sous ce point de vue.

Les matières plastiques conservent leur résistance et leur rigidité même à des températures élevées. Un montage et démontage simples sont possibles grâce à la flexibilité et la légèreté. Même l'application dans la construction miniature est possible sur demande.

Dans le secteur alimentaire, les produits emtechnik, tels par ex. les raccords pour tuyaux 1+ et 1B+, les débitmètres ainsi que les raccords Tri-Clamp pour la transition acier inoxydable-matière plastique, sont mis en œuvre dans différentes applications : dans des processus de nettoyage (nettoyage CIP/SIP), dans la désinfection ainsi que dans le dosage de produits chimiques de nettoyage et de concentrés. Pour le traitement d'eau potable, les produits convainquent lors de l'utilisation d'ozone, de chlore/dioxyde de chlore ou d'eau activée par procédé électrochimique (ElectroChemically Activated - ECA) et ils sont en outre la plupart du temps résistants aux rayons UV.

Les produits utilisés doivent alors notamment répondre aux exigences des normes et homologations du secteur. Une conformité FDA ainsi que le respect de la réglementation en vertu de la norme CE 1935/2004 sont donc indispensables et incontournables pour emtechnik.

Vous trouverez un aperçu des matériaux utilisés par emtechnik et de leurs propriétés sous le lien.