Als streng kontrollierte Umgebung werden Reinräume in vielen Hightech-Bereichen eingesetzt. Reinräume stellen strenge Anforderungen an Umgebungsparameter wie Luftreinheit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie die Luftzirkulation. Durch die Bereitstellung einer hochreinen Umgebung können Qualität und Leistung der Produkte sichergestellt, Verschmutzung und Defekte reduziert sowie die Produktionseffizienz und -zuverlässigkeit verbessert werden. Die Gestaltung und Verwaltung von Reinräumen in verschiedenen Bereichen muss nach spezifischen Bedürfnissen und Standards erfolgen, um die spezifischen Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen. Im Folgenden werden die fünf wichtigsten Anwendungsbereiche von Reinräumen beschrieben.
Elektronikindustrie
Die Halbleiterfertigung ist einer der wichtigsten Anwendungsbereiche für Reinräume. Chipherstellungsprozesse wie Fotolithografie, Ätzen und Dünnschichtabscheidung stellen extrem hohe Anforderungen an die Sauberkeit der Umgebung. Winzige Staubpartikel können Kurzschlüsse oder andere Leistungsprobleme in Chips verursachen. Beispielsweise ist bei der Herstellung von Chips mit einer Prozessgröße von 28 Nanometern und darunter die Verwendung eines Reinraums der Stufe ISO 3–4 erforderlich, um die Chipqualität sicherzustellen. Auch die Produktion von Flüssigkristallanzeigen (LCDs) und organischen Leuchtdiodenanzeigen (OLEDs) ist untrennbar mit Reinräumen verbunden. Bei der Herstellung dieser Displays, beispielsweise bei der Flüssigkristallinfusion und der Beschichtung mit organischem Material, trägt eine saubere Umgebung dazu bei, Defekte wie tote Pixel und helle Flecken auf dem Bildschirm zu vermeiden.
Biomedizin
Die Pharmaindustrie ist ein wichtiger Nutzer von Reinräumen. Ob bei der Herstellung chemischer oder biologischer Arzneimittel – von der Rohstoffverarbeitung bis zur Arzneimittelverpackung muss alles in einer sauberen Umgebung erfolgen. Insbesondere die Herstellung steriler Arzneimittel wie Injektionspräparate und ophthalmischer Präparate erfordert eine äußerst strenge Kontrolle von Mikroorganismen und Partikeln. Auch die Produktion medizinischer Geräte, wie implantierbarer medizinischer Geräte und chirurgischer Instrumente, kann in einem Reinraum erfolgen, um die Sterilität und Partikelfreiheit der Geräte zu gewährleisten und so die Sicherheit der Patienten zu gewährleisten. Auch Operationssäle, Intensivstationen und Sterilstationen in Krankenhäusern gehören zur Kategorie der Reinräume, um Patienteninfektionen vorzubeugen.
Luft- und Raumfahrt
Die Präzisionsbearbeitung und Montage von Luft- und Raumfahrtteilen erfordert eine Reinraumumgebung. Beispielsweise können bei der Bearbeitung von Flugzeugtriebwerksschaufeln winzige Partikelverunreinigungen Defekte auf der Schaufeloberfläche verursachen, was wiederum die Leistung und Sicherheit des Triebwerks beeinträchtigt. Auch die Montage elektronischer Komponenten und optischer Instrumente in Luft- und Raumfahrtgeräten muss in einer sauberen Umgebung erfolgen, um sicherzustellen, dass die Geräte in den extremen Umgebungen des Weltraums normal funktionieren.
Lebensmittelindustrie
Bei einigen hochwertigen, verderblichen Lebensmitteln, wie Säuglingsnahrung und gefriergetrockneten Lebensmitteln, trägt Reinraumtechnologie dazu bei, die Haltbarkeit der Produkte zu verlängern und die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Der Einsatz von Reinräumen bei der Lebensmittelverpackung kann mikrobielle Kontamination verhindern und die ursprüngliche Qualität der Lebensmittel erhalten.
Herstellung von Präzisionsmaschinen und optischen Instrumenten
Bei der Verarbeitung von Präzisionsmaschinen, beispielsweise bei der Herstellung hochwertiger Uhrwerke und hochpräziser Lager, können Reinräume die Staubbelastung von Präzisionsteilen reduzieren und so die Produktgenauigkeit und Lebensdauer verbessern. Bei der Herstellung und Montage optischer Instrumente, wie Lithografielinsen und Linsen für astronomische Teleskope, können Kratzer, Lochfraß und andere Defekte auf der Linsenoberfläche in einer sauberen Umgebung vermieden und so die optische Leistung sichergestellt werden.
Veröffentlichungszeit: 27. November 2024