Restgas-Analyse (RGA): kosten reduceren met behoud van betrouwbaarheid

Restgas-Analyse (RGA): kosten reduceren met behoud van betrouwbaarheid

Binnen de (precisie)reiniging is kwalificatie van producten met behulp van Restgas-Analyse (RGA) een standaardmethode. Wanneer na een assemblageproces wordt gemeten, is de verstoring door afkeur vaak groot. Als er vervuiling wordt geconstateerd, neemt de productie-efficiëntie en leverbetrouwbaarheid af, omdat er gezocht moet worden naar de oorzaak van de vervuiling. Onderdelen kwalificeren voorafgaand aan het assemblageproces met RGA is kostbaar. Deze kosten kunnen minder worden door per batch onderdelen te kwalificeren, maar dan wordt de meting vaak onbetrouwbaar. Cees van Duijn is specialist op het gebied van productie-engineering en contamination control binnen The House of Technology. Hij heeft een RGA-methode ontwikkeld om met name processen te kwalificeren met een sterk verbeterde betrouwbaarheid. Deze methode wordt nu onder andere toegepast door toeleveranciers van ASML en FEI.

Het RGA-principe

Bij RGA wordt een product of onderdeel in een vacuümkamer geplaatst. Onder vacuüm is het mogelijk de uitgassing te meten met behulp van massaspectrometrie. In het uitgasspectrum kunnen restanten worden waargenomen van bijvoorbeeld bewerkingsvloeistoffen en niet goed verwijderde reinigingsmiddelen. De eisen aan precisiereiniging zijn hoog. De methode moet betrouwbaar zijn en reproduceerbaar over langere tijd. Dat betekent dat variaties ten gevolge van instrumentvariaties moeten worden geëlimineerd. Cees van Duijn heeft een nieuwe, reproduceerbare methode ontwikkeld waarmee dit soort invloeden worden geëlimineerd, door gebruik te maken van testblokjes en referentieblokjes.

Vrijgeven van processen met testblokjes

In deze nieuwe RGA-methode worden testblokjes geproduceerd. De blokjes volgen het gehele productie- en reinigingsproces. Vervolgens worden de testblokjes vergeleken met de uitgassing van referentieblokjes. De uitgassingswaarde van referentieblokjes per oppervlakte-eenheid is vergelijkbaar met de uitgassingswaarde van de wanden van het productiesysteem. De blokjes hebben een afmetingen van 60 x 30 x 20 mm en hebben 30 tapgaten M3. Om de testen betrouwbaar uit te voeren moeten de testblokjes exact hetzelfde zijn uitgevoerd als de referentieblokjes. Deze RGA-methode richt zich op het kwalificeren van (deel)processen en is ontwikkeld voor het vrijgeven van processen, zoals die onder andere voor ASML en FEI worden toegepast.

Restgas analyse   Foto: voorbeeld testblokjes

Diverse toepassingen RGA-proceskwalificatie

De RGA-methode kent ook andere toepassingsgebieden, zoals bijvoorbeeld het periodiek beoordelen van de kwaliteit van reinigingsprocessen, uitstookovens en verpakkingsmaterialen. De kwaliteit van een reinigingsproces hoeft alleen beoordeeld te worden op het residu dat na de reiniging op de producten aanwezig is. Daarvoor worden schone testblokjes aangeleverd die door het reinigingsproces worden gevoerd. Een dergelijke kwalificatie wordt gebruikt om bijvoorbeeld de standtijden van de baden te beoordelen of om een maandelijkse controle uit te voeren. Bij het beoordelen van de kwaliteit van ovens wordt bepaald of er geen cross-contaminatie optreedt ten gevolge van een vervuilde oven. Deze beoordeling kan het best voor en na een regeneratie van een oven plaatsvinden. Tijdens de opslag van producten in verpakkingsmaterialen vindt mogelijk contaminatie plaats ten gevolge van het uitgassen van het verpakkingsmateriaal, met name folies. De verpakkingsmaterialen kunnen beoordeeld worden door schone testblokjes te verpakken. In dit geval zijn de tijden dat de producten verpakt worden van belang.

Restgas analyse   Foto: RGA-meetapparatuur

Voor meer informatie en details over de RGA-methode kunt u contact met ons opnemen.