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Kann Technische Sauberkeit auch ohne Reinigung erreicht werden?
Ein Praxisfall aus der Hochvoltproduktion zeigt, wie sich Partikelrisiken bewerten und Sauberkeitsanforderungen absichern lassen, ohne automatisch einen zusätzlichen Reinigungsschritt einzusetzen.
— risikobewertung: Partikel vor der SchutzlackierungPartikelrisiken bei Hochvoltbaugruppen zuverlässig absichern
Partikelverunreinigungen aus vorgelagerten Prozessschritten können die Funktion empfindlicher Hochvoltbaugruppen beeinträchtigen. Um dieses Risiko zu reduzieren, werden in vielen Produktionslinien zusätzliche Reinigungsanlagen zur Partikelentfernung eingesetzt.
Auch unser Kunde reinigte seine Hochvoltbaugruppen vor der Schutzlackierung in einem separaten Produktionsschritt, um das Restschmutzrisiko so gering wie möglich zu halten. Da die eingesetzte Schutzlackierung zugleich als Isolierstoff dient und eine ausreichende Schutzwirkung bieten kann, stellte sich jedoch die Frage, ob dieser zusätzliche Reinigungsschritt tatsächlich erforderlich ist.
Ein Verzicht auf die separate Reinigung würde den Produktionsprozess vereinfachen und Kosten reduzieren. Voraussetzung dafür war eine belastbare Bewertung, ob die geforderte Technische Sauberkeit und die Zuverlässigkeit der Baugruppen auch ohne diesen Zwischenschritt abgesichert werden können.
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— herausforderungTechnische Sauberkeit ohne zusätzlichen Reinigungsschritt
Für den Kunden musste geklärt werden, ob die geforderte Technische Sauberkeit der Hochvoltbaugruppe auch ohne zusätzliche Reinigung zuverlässig erreicht werden kann.
Entscheidend war dabei nicht allein, ob Partikel vorhanden sind, sondern ob sie unter späteren Einsatzbedingungen ein Risiko für Funktion und Zuverlässigkeit darstellen. Deshalb mussten Partikelrisiko, Schutzlackierung und elektrische Belastung gemeinsam bewertet werden.
— untersuchung Klimastressprüfung mit und ohne Partikelverunreinigung
Um die Wirkung möglicher Partikelverunreinigungen zu bewerten, wurde die Hochvoltbaugruppe einer Klimastressprüfung unterzogen. Dabei wurden Baugruppen mit und ohne zusätzliche Partikelverunreinigung geprüft.
Ziel war es, nicht nur die sichtbare Sauberkeit der Oberfläche zu betrachten, sondern die tatsächliche Belastbarkeit der Baugruppe unter Feuchteklimabedingungen zu bewerten. Im Mittelpunkt stand die Frage, ob die Schutzlackierung auch ohne vorherige Reinigung eine ausreichende Schutzwirkung bietet.
Die Gegenüberstellung der Prüfergebnisse ermöglichte eine fundierte Bewertung des Partikelrisikos. So konnte geprüft werden, ob die geforderte Technische Sauberkeit auch ohne zusätzlichen Reinigungsschritt realisiert werden kann.
— AnalyseKritischer Faktor im Zusammenspiel von Feuchte und Spannung
Die Untersuchung zeigte, dass die Bewertung der Technische Sauberkeit nicht isoliert erfolgen kann. Entscheidend war nicht allein, ob Partikel auf der Oberfläche vorhanden waren, sondern wie Partikelrisiko, Schutzlackierung, Feuchtebeanspruchung und hohe Spannung zusammenwirken.
Bei der tiefergehenden Analyse wurde eine kritische Schwachstelle im Isolierstoff identifiziert. Die Schutzwirkung der Lackierung war unter Feuchtebeanspruchung und hoher Spannung nicht ausreichend stabil. Diese Schwachstelle hätte im späteren Einsatz die Funktionsfähigkeit der Baugruppe beeinträchtigen und die Ausfallquote erhöhen können.
Damit zeigte sich: Der zusätzliche Reinigungsschritt war nicht der einzige relevante Stellhebel. Für die Zuverlässigkeit der Hochvoltbaugruppe war auch die Prozessführung der Schutzlackierung entscheidend.
— LösungProzessparameter der Schutzlackierung optimieren
Auf Basis der Analyse wurden die Prozessparameter der Schutzlackierung angepasst. Im Fokus standen insbesondere Ablüftung und Trocknung des Isolierstoffs.
Durch die optimierten Parameter konnte der Vernetzungsgrad des Materials verbessert werden. Dadurch erhöhte sich die Schutzwirkung der Lackierung unter kombinierter Belastung durch Feuchte und hohe Spannung.
So wurde nicht nur das Partikelrisiko bewertet, sondern der gesamte Prozess gezielt abgesichert. Der Kunde erhielt damit eine belastbare Grundlage, um die geforderte Technische Sauberkeit ohne zusätzlichen Reinigungsschritt zu realisieren und gleichzeitig die Qualität der Hochvoltbaugruppen sicherzustellen.
— ergebnisTechnische Sauberkeit realisieren und Prozessaufwand reduzieren
Die Untersuchung zeigte, unter welchen Bedingungen die geforderte Technische Sauberkeit auch ohne zusätzliche Reinigung erreicht werden kann. Gleichzeitig wurde sichtbar, dass die Zuverlässigkeit der Baugruppe nicht allein von der Partikelbelastung abhängt, sondern vom Zusammenspiel aus Sauberkeitsanforderung, Schutzlackierung und späterer Beanspruchung.
Für den Kunden entstand dadurch eine fachlich abgesicherte Entscheidungsgrundlage. Der zusätzliche Reinigungsschritt konnte bewertet, der Prozess gezielt optimiert und die Qualität der Hochvoltbaugruppen weiterhin zuverlässig abgesichert werden.
Technische Sauberkeit ohne zusätzlichen Reinigungsschritt bewerten lassen
Abhilfe-ModulTechnische Sauberkeit
Wenn partikuläre Verunreinigungen bereits zu Auffälligkeiten führen oder Sauberkeitsanforderungen in der Produktion abgesichert werden müssen, unterstützt das Abhilfe Modul Technische Sauberkeit bei der Bewertung und Eingrenzung möglicher Risiken.
Das Modul wird individuell auf die konkrete Fragestellung abgestimmt und hilft dabei, geeignete Maßnahmen für den jeweiligen Prozess abzuleiten.
whitepaper collectionTechnische Sauberkeit in der Elektronikfertigung
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