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  • 01. Juni 2011

    Reinraum – Definition und Übersicht

    Ein Reinraum definiert sich grundsätzlich über die Teilchen, die in seiner Raum-Luft schweben. Die Konzentration und Anzahl dieser sogenannten luftgetragenen Teilchen wird dabei reglementiert und überwacht.
    Wie viele Teilchen dürfen nun aber im Raum vorhanden sein? Spielt die Beschaffenheit der Teilchen eine Rolle? Wie wird die Anzahl der Teilchen gemessen?

    Reinraum in der Halbleiterindustrie

    Der Reinraum definiert sich über luftgetragene Teilchen! (Foto: Eliza Snow / iStockphoto)

    Von einem Reinraum ist dann die Rede, wenn die in der Luft schwebenden Teilchen im Raum eine bestimmte Anzahl und Größe pro Kubikmeter nicht überschreiten.
    Die Norm EN ISO 14644 gibt durch die Definition von Reinraumklassen die entsprechenden Maximalwerte vor.

    Je nach Verwendung wird neben Partikelanzahl und Partikelgröße auch die Anzahl der Keime überwacht, die in der Luft enthalten sind.

    Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck werden in einem Reinraum meist ebenfalls konstant gehalten, um jederzeit vergleichbare Bedingungen zu schaffen.

    Typische Einsatzgebiete für einen Reinraum

    • Halbleiterfertigung
    • Optik
    • Lasertechnologie
    • Biomedizin
    • Lebensmitteltechnologie
    • Pharmazie
    • Nanotechnologie

    Funktionsweise

    Um im Reinraum die gewünschte Klasse aufrecht zu erhalten, muss einerseits die zugeführte Luft entsprechend gereinigt werden, andererseits müssen die Verunreinigungen welche durch die Prozesse im Reinraum entstehen, entsprechend gefiltert und entfernt werden.

    Dazu wird im Reinraum eine definierte und möglichst turbulenzarme Verdrängungsströmung erzeugt, die dann zur Reinigung durch mehrstufige Filteranlagen geführt wird. Ein hoher Luftdurchsatz ist dabei von großer Bedeutung um die gewünschte Reinheit der Luft sicher zu stellen.

    Zur Vermeidung von Verunreinigungen von außen wird ein Reinraum in der Regel mit Überdruck beaufschlagt. (In Sonderfällen werden Reinräume auch mit Unterdruck betrieben, wenn verhindert werden soll, dass gefährliche Substanzen oder Krankheitserreger nach außen dringen können.)

    Quellen für Verschmutzungen

    Neben den spezifischen Prozessen sind speziell die Mitarbeiter im Reinraum sowie Arbeitsmittel und Werkzeuge aber auch das zugeführte Material kritische Verschmutzungsquellen.

    Für Mitarbeiter ist daher entsprechende Arbeitskleidung erforderlich, die weder selber Partikel in die Luft abgibt und der auch keine Partikel anhaften. Im Zugangsbereich des Reinraums dienen klebrige Sauberlaufmatten zur Reinigung der Schuhsohlen.

    Arbeitsmittel sind ebenfalls in geeigneter Ausführung zu verwenden. So kommt beispielsweise fusselfreies Reinraumpapier zum Einsatz. Auch die Abriebfestigkeit von Oberflächen und Werkzeugen müssen der gewünschten Reinraumklasse angepasst werden.

    Der Zugang zum Reinraum erfolgt über entsprechende Personal- und Materialschleusen. In diesen werden vorhandene Partikel durch starke Luftströme aufgewirbelt, abgesaugt und ausgefiltert.

    Qualifizierung

    Nach Fertigstellung des Reinraumes und während des laufenden Betriebes müssen Partikelmessungen durchgeführt werden.
    Anhand der erfassten Partikelmengen je Größenkategorie ist dann die Qualifizierung gemäß den genormten Reinraumklassen möglich!


    Verfasst von Stefan Oberhauser

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    Veröffentlicht in Reinraum

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