Une salle blanche électronique permet de protéger les composants, circuits imprimés, cartes électroniques, capteurs, semi-conducteurs et opérations de microélectronique contre les particules, les poussières, les contaminations de surface et les décharges électrostatiques.
Dans l’électronique, une particule microscopique peut provoquer un défaut de contact, un court-circuit, une perte de fiabilité ou une défaillance prématurée. Le choix de la classe ISO, du type de filtration, du niveau d’humidité, des matériaux et de la protection ESD doit donc être adapté au niveau de sensibilité du produit fabriqué.
OplusR conçoit des salles propres électroniques ISO 5, ISO 7 ou ISO 8, ainsi que des zones propres localisées pour postes de travail, lignes d’assemblage, tests, conditionnement ou opérations sensibles.
Salle blanche électronique ISO 5, ISO 7 ou ISO 8 : quelle classe choisir ?
Solution locale pour salle blanche électronique : flux d’air ultra filtré
De petites zones de travail sous flux laminaire peuvent être installées dans une salle propre de classe inférieure afin de protéger localement une opération critique. Sur des surfaces de 1 à 150 m², il est possible d’atteindre localement une qualité d’air très élevée, jusqu’à ISO 4 selon la conception.
Solution globale : salle blanche électronique en surpression
Les salles propres destinées au domaine électronique demandent parfois une conception globale en surpression, avec traitement d’air, filtration HEPA ou ULPA, matériaux adaptés, maîtrise de l’humidité et contrôle des flux. OplusR peut réaliser ce type de salle propre avec panneaux adaptés, structure technique en plafond, filtres ULPA et reprise d’air basse selon les contraintes du projet.
Le domaine de l’électronique est vaste et les demandes concernent des salles ISO 4 à ISO 7. Un des aspects importants étant évidemment la nécessité d’avoir une salle avec des matériaux dissipateurs, voire conducteurs. Il faut aussi avoir une humidité régulée : pas trop élevée et pas trop basse (pour éviter tous problèmes avec de l’électricité statique).
Salle blanche électronique : protection ESD, humidité et matériaux dissipateurs
En électronique, la maîtrise particulaire ne suffit pas toujours. Les composants peuvent également être sensibles aux décharges électrostatiques. Une salle blanche électronique doit donc intégrer la notion d’ESD dès la conception.
Selon le projet, OplusR peut prévoir des matériaux dissipateurs ou conducteurs, des mises à la terre adaptées, des revêtements compatibles et une humidité régulée. Une humidité trop basse augmente les risques d’électricité statique, tandis qu’une humidité trop élevée peut créer des risques de condensation, corrosion ou instabilité de certains process.
La bonne solution dépend du composant, du mode d’assemblage, de la sensibilité ESD, de la classe ISO visée et des contraintes de production.
Pourquoi une salle blanche électronique est-elle nécessaire ?
Les salles propres jouent un rôle crucial dans l’industrie électronique et micro électronique en offrant un environnement contrôlé exempt de particules de poussière et de contaminants. Ces salles propres électroniques sont conçues pour maintenir des niveaux extrêmement bas de particules en suspension, ce qui est essentiel pour la bonne fabrication de composants électroniques de haute précision. Les microprocesseurs, les puces mémoire et autres composants électroniques sont fabriqués dans ces environnements ultra-propres pour garantir des performances fiables.
La présence de poussière dans les circuits imprimés peut causer des problèmes majeurs, tels que des courts-circuits, des interférences électromagnétiques et des défaillances prématurées. Les particules de poussière peuvent également affecter la qualité des connexions et des soudures, ce qui compromet la fiabilité des appareils électroniques.
En conclusion, les salles blanches sont essentielles pour maintenir des normes élevées de qualité et de fiabilité dans l’industrie électronique et microélectronique, en assurant que les composants fabriqués sont exempts de contaminants susceptibles de compromettre leurs performances.
OplusR construit des salles pour le domaine de l’électronique, les panneaux sont rarement des panneaux sandwich avec de la laine de roche mais plus souvent en nid d’abeille, ce qui augmente très fortement le prix. Les salles propres destinées au domaine électronique demandent parfois l’utilisation de planchers perforés afin d’obtenir des vitesses d’air homogènes et maîtrisées.
Sur un circuit intégré, des poussières d’une dimension de quelques micromètres pourraient être comparées à un éléphant dans un magasin de porcelaines… Cette contamination peut ruiner la viabilité des produits fabriqués. Afin de produire des composants sans contamination, il est nécessaire de travailler dans une zone sans contamination.
Applications : circuits imprimés, semi-conducteurs, assemblage et tests
Les opérations de production se déroulent maintenant presque à un niveau moléculaire et la réussite dépend de la pureté des matériaux, mesurée en parts par trillion (= million de millions de millions). L’industrie de la microélectronique se base sur deux composants principaux : le germanium et le silicium. Ces matériaux sont semi-conducteurs càd qu’ils peuvent être dans un état conducteur du courant électrique ou pas.La fabrication des circuits intégrés peut être divisée en trois étapes:
Matériaux
Au départ du sable de silice, les cristaux monocristallins sont fabriqués selon le Procédé de Czochralski. Cette étape ainsi que le nettoyage du creuset doivent être effectués en salle blanche ISO 5 au minimum (Classe 100). Toute contamination introduite durant ce processus causera des dégâts au niveau de la pureté du cristal et sera à l’origine de propriétés électriques inacceptables. Ensuite, le matériau sera travaillé pour obtenir la finition requise, l’épaisseur, la planéité,… Il faut prendre garde à ne pas inclure des éléments dopants malvenus sur la surface qui peuvent également mener à la modification ou suppression des propriétés électriques recherchées.
Fabrication des plaquettes de silicium
Il y a un grand nombre d’étapes pour transformer le cristal en plaquettes de silicium. Ce processus comprend des cuissons à 1100°C, des attaques chimiques, des radiations ioniques,… Ce processus complexe permet de fabriquer des éléments contenant chacun des millions de circuits actifs sur un centimètre carré. Les dimensions de ces circuits peuvent être de maximum 0,01 micron… La fabrication des plaquettes de silicium doit être réalisée dans une salle blanche de qualité Classe 100 minimum et de qualité égale ou supérieure à Classe 1 pour les étapes les plus critiques. Règle : la taille maximum d’une particule contaminante acceptable est 1/10ème de la dimension de la plus petite pièce critique.
Assemblage et test
Cette dernière phase regroupe les activités de test des plaquettes de silicium, leur séparation, leur montage sur un support, encapsulage, leur test,… Lors des phases précédentes, la contamination atomique et ionique a été prévenue. Généralement, ces phases sont réalisées dans des salles blanches d’une qualité entre l’ISO 7 et l’ISO 5. Lors de cette dernière phase, les produits finis doivent maintenant être protégés :
de l’huile ou tout autre matériau sur la surface qui empêche l’étanchéité ou l’adhésion d’un plastique ou d’une encre, qui empêche un bon contact électrique.
des particules plus grandes qui pourraient induire des court-circuits entre conducteurs
contre les décharges électrostatiques auxquelles ils sont vulnérables
Les espaces propres en salle blanche électronique
Salle blanche électronique en France – Belgique – Luxembourg
Atelier :
Zoning du Pétria,
6140 Fontaine L’Eveque