Roadshow Verspanen laat zien hoe lastig het thema reinheid is

Attitude: dat is de belangrijkste factor wil je schoon verspanen. “Je moet de werkwijze hierop inrichten en controleren. En verspaners erop wijzen dat ze schoon moeten werken. Want dat zit niet echt in het bloed van verspaners.” Met die boodschap stuurde Adwin Kannekens, directeur bij Wilting, de deelnemers aan de Roadshow Verspanen bij ASML terug hun fabriek in. Als de attitude van de medewerkers niet goed is, helpen richtlijnen en technische oplossingen niet.

Mikrocentrum en het Knowledge Sharing Centre hebben hun eerste Roadshow Verspanen achter de rug. Een kleine 100 deelnemers uit de verspanende toeleverketen hebben zich onder andere met het thema reinheid bezig gehouden. ASML schroeft deze cleanless eisen steeds hoger op, zeker voor de nieuwe EUV machine waarvan de productie komend jaar nog verder omhoog moet. Dat heeft alles te maken met de enorm hoge resolutie die vandaag de dag gebruikt wordt in de belichting van de siliciumplak waaruit de chips worden gemaakt. “We moeten op nanometerschaal presteren”, hield ASML engineer John Stegeman de deelnemers voor. Om helder te maken wat een nanometer is maakte Stegeman enkele treffende vergelijkingen. “Je haar groeit elke seconde 5 nanometer. Als een mus op de Queen Mary landt, zakt deze 5 nanometer dieper het water in.” ASML hanteert daarom grades 1 tot en met 5 voor de reinheid van componenten en modules, waarbij grade 1 de hoogste klasse is.

Procesbeheersing
Om die te halen, moet het hele verspaningsproces beheerst worden. En daar gaat het vaak mis. “Bedrijven investeren in machines, gereedschappen en automatisering. Maar vervolgens gooit men olie in water als koelsmeeremulsie. Dat is niet goed”, aldus Hans van Bussel van Teclab. Samen met een aantal partijen onderzoekt het Teclab onder andere de invloed van de samenstelling van de koelsmeermiddel op de reinigbaarheid van frees- en draaidelen. Uiteindelijk bleek men wel alle ingedroogde emulsieresten uit het materiaal te kunnen halen, maar bij de ene vloeistof vergde dat 4 uur uitstoken, bij de andere 10 uur. “Dat is dus structureel te veel tijd.”

Een kleine 100 deelnemers uit de verspanende toeleverketen hebben zich tijdens de Roadshow bij ASML onder andere met het thema reinheid bezig gehouden.

Volgens Hans Cools van Innovar Cleaning Control zijn veel factoren van invloed op hoe je de mate waarin je een onderdeel goed genoeg kunt reinigen. De basisregel is dat je voordat je gaat verspanen de regels goed kent en de geometrie. “En onderzoek de reinheid van het werkstuk voordat je gaat reinigen. Dat vertelt hoe je moet gaan reinigen.” Cools zegt dat het een utopie is te denken dat je met alleen water of solventen kunt reinigen. “Je hebt altijd de combinatie nodig.”

Attitude
Wilting levert aan ASML complexe onderdelen die grade 2 gereinigd moeten zijn. De OEM’er heeft deze specificaties wel uitgewerkt, maar verwacht niet dat er kant en klare tips in staan, waarschuwde Adwin Kannekens. Waar het vooral op aankomt is dat je de juiste infrastructuur hebt. En de attitude van de medewerkers. Ook hij noemt procesbeheersing als een cruciale factor. Bij Wilting wordt lang niet elk kritisch onderdeel gecontroleerd of het aan de grade 2 eisen voldoet. “Je weet dat het onderdeel schoon is wanneer het in een stabiel, schoon en beheerst proces is gemaakt. Je moet dus aantonen dat je proces stabiel is.” Dat begint bij de juiste keuze van koelsmeeremulsie. Duidelijke instructies voor medewerkers. Onderdelen die klaar zijn snel van de machine halen om indroging te voorkomen. Maar vooral ook het voorkomen van cross contaminatie. De allerbelangrijkste factor is echter de attitude van de medewerkers, vindt Adwin Kannekens. En dat is niet gemakkelijk, omdat verspaners voorschriften al gauw gedoe vinden. “Je moet dus elke maand in de kantine uitleggen waarom de onderdelen schoon moeten zijn. Het beste helpt dan te zeggen dat als wij ons werk niet goed doen, smartphones straks niet meer werken.”