Als streng kontrollierte Umgebung werden Reinräume in vielen High-Tech-Bereichen häufig eingesetzt. Reinräume stellen strenge Anforderungen an Umgebungsparameter wie Luftreinheit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie die Organisation des Luftstroms. Durch die Bereitstellung einer hochreinen Umgebung können die Qualität und Leistung der Produkte sichergestellt, Verschmutzungen und Mängel reduziert und die Produktionseffizienz und -zuverlässigkeit verbessert werden. Die Gestaltung und Verwaltung von Reinräumen in verschiedenen Bereichen muss nach spezifischen Bedürfnissen und Standards erfolgen, um spezifische Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen. Im Folgenden sind die fünf Hauptanwendungsbereiche von Reinräumen aufgeführt.
Elektronikindustrie
Die Halbleiterfertigung ist eines der wichtigsten Einsatzszenarien von Reinräumen. Der Chipherstellungsprozess, wie Fotolithographie, Ätzen und Dünnschichtabscheidung, stellt extrem hohe Anforderungen an die Umweltsauberkeit. Winzige Staubpartikel können Kurzschlüsse oder andere Leistungsprobleme in Chips verursachen. Beispielsweise ist es bei der Herstellung von Chips mit einem Prozess von 28 Nanometern und darunter erforderlich, in einem Reinraum der Stufe ISO 3-ISO 4 durchzuführen, um die Chipqualität sicherzustellen. Auch die Produktion von Flüssigkristallanzeigen (LCDs) und organischen Leuchtdiodenanzeigen (OLEDs) ist untrennbar mit Reinräumen verbunden. Im Herstellungsprozess dieser Displays, wie etwa der Flüssigkristallinfusion und der Beschichtung mit organischem Material, trägt eine saubere Umgebung dazu bei, Fehler wie tote Pixel und helle Flecken auf dem Bildschirm zu vermeiden.
Biomedizin
Die Pharmaindustrie ist ein Hauptnutzer von Reinräumen. Unabhängig davon, ob es sich um die Herstellung chemischer Arzneimittel oder biologischer Arzneimittel handelt, müssen alle Schritte von der Rohstoffverarbeitung bis zur Arzneimittelverpackung in einer sauberen Umgebung erfolgen. Insbesondere die Herstellung steriler Arzneimittel wie Injektionen und Augenpräparate erfordert eine äußerst strenge Kontrolle von Mikroorganismen und Partikeln. Die Herstellung medizinischer Geräte wie implantierbarer medizinischer Geräte und chirurgischer Instrumente kann in einem Reinraum erfolgen, um die Sterilität und partikelfreie Kontamination der Geräte zu gewährleisten und so die Sicherheit der Patienten zu gewährleisten. Auch Operationssäle in Krankenhäusern, Intensivstationen (ICUs), Sterilstationen usw. gehören zur Kategorie der Reinräume, um Patienteninfektionen vorzubeugen.
Luft- und Raumfahrt
Die präzise Bearbeitung und Montage von Luft- und Raumfahrtteilen erfordert eine Reinraumumgebung. Beispielsweise können bei der Bearbeitung von Flugzeugtriebwerksschaufeln winzige Partikelverunreinigungen zu Defekten auf der Schaufeloberfläche führen, die wiederum die Leistung und Sicherheit des Triebwerks beeinträchtigen. Auch die Montage elektronischer Komponenten und optischer Instrumente in Luft- und Raumfahrtgeräten muss in einer sauberen Umgebung erfolgen, um sicherzustellen, dass die Geräte unter den extremen Bedingungen im Weltraum normal funktionieren.
Lebensmittelindustrie
Bei einigen verderblichen Lebensmitteln mit hohem Mehrwert, wie etwa Säuglingsanfangsnahrung und gefriergetrockneten Lebensmitteln, trägt die Reinraumtechnologie dazu bei, die Haltbarkeit der Produkte zu verlängern und die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Durch die Verwendung von Reinräumen bei der Lebensmittelverpackung kann eine mikrobielle Kontamination verhindert und die ursprüngliche Qualität der Lebensmittel erhalten bleiben.
Herstellung von Präzisionsmaschinen und optischen Instrumenten
Bei der Bearbeitung von Präzisionsmaschinen, beispielsweise bei der Herstellung hochwertiger Uhrwerke und hochpräziser Lager, können Reinräume die Auswirkungen von Staub auf Präzisionsteile reduzieren und die Produktgenauigkeit und Lebensdauer verbessern. Durch den Herstellungs- und Montageprozess optischer Instrumente wie Lithographieobjektive und astronomische Teleskopobjektive können Kratzer, Lochfraß und andere Defekte auf der Linsenoberfläche in einer sauberen Umgebung vermieden werden, um die optische Leistung sicherzustellen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. November 2024