Technische Sauberkeit – Erläuterung

Der Begriff „Technische Sauberkeit“ beschreibt eine hinreichend geringe Kontamination von sauberkeitssensiblen technischen Bauteilen mit potenziell funktionsbeeinträchtigenden Partikeln. Das Ziel aller Maßnahmen zur Sicherstellung technischer Sauberkeit ist damit nicht unbedingt die vollständige Vermeidung von Kontaminationen, denn Partikelfreiheit lässt sich – wenn überhaupt – nur mit erheblichem Mehraufwand realisieren. Stattdessen geht es in den meisten Fällen darum, den Anteil von unvermeidlichen Verunreinigungen (den sog. Restschmutz) so weit zu reduzieren, dass die einwandfreie Funktion der entsprechenden Bauteile gewährleistet ist.

Technische Sauberkeit in der Automobilindustrie

Die technische Sauberkeit wurde auf Initiative der Automobilindustrie in den Jahren 2001 bis 2004 durch den Industrieverbund TecSa (Technische Sauberkeit) erstmals in einem umfassenden Regelwerk behandelt. In diesem ist seither unter anderem festgeschrieben, wie Sauberkeitsprüfungen von Produkten für die Automobilindustrie durchzuführen sind. Das Regelwerk beschreibt hierzu

• Extraktionsverfahren,
• Analyseverfahren sowie
• die Dokumentation der Prüfergebnisse.

Das fertige Regelwerk wurde nach der Fertigstellung (unter der Bezeichnung „VDA Band 19 Prüfung der Technischen Sauberkeit – Partikelverunreinigung funktionsrelevanter Automobilteile“) im Jahr 2004 zunächst als Teil 1 revisioniert. VDA Teil 2 wurde 2010 veröffentlicht und beinhaltet ein Regelwerk für die sauberkeitsrelevante Ausrichtung der Montageproduktion.

In 2007 wurde dann die internationale Norm ISO 16232 veröffentlicht. Sie stellt das internationale Gegenstück zur deutschen VDA 19 dar und ist mit dieser vollständig kompatibel.

Rund zehn Jahre nach der Erstveröffentlichung der VDA 19 wurde 2012 der Industrieverbund TecSa 2.0 gegründet. Mehr als 40 der daran beteiligten Industrieunternehmen haben in verschiedenen Arbeitsgruppen relevante Themen für eine Überarbeitung der VDA 19 ausgearbeitet. Für die aktuelle Version aus dem Jahr 2019 wurden einige Kapitel inhaltlich ergänzt, um weiterhin konform zum VDA-Band 19 zu sein. So wurden unter anderem die Erfahrungswerte für Komponenten aktualisiert und erweitert sowie ein Abklärungsbogen für die Sauberkeitsanalyse vorgeschlagen.

Technische Sauberkeit in der Elektronik-Fertigung

Immer kompaktere und kleinere elektronische Systeme stellen hohe Anforderungen an die Technische Sauberkeit der einzelnen Bauteile. Aus diesem Grund wurde im Jahr 2013 erstmals der ZVEI Leitfaden Technische Sauberkeit in der Elektrotechnik veröffentlicht, der speziell auf den Bereich der Elektronikfertigung abgestimmt ist. Der ZVEI-Leitfaden setzt auf die gleiche Herangehensweise bzw. Methodik wie die VDA 19, geht jedoch auf etliche Punkte detaillierter ein. Enthalten sind etwa eine Definition von Partikeln und Fasern sowie Empfehlungen, wie Sauberkeitsanalysen durchgeführt und dokumentiert werden sollten. Ein Berechnungstool bietet einen wissensbasierten Ansatz zur Betrachtung des Risikos für elektrische Kurzschlüsse, die durch leitfähige Partikel verursacht werden können. Darüber hinaus werden Themengebiete wie Umgebungssauberkeit, Datenmanagement, sauberkeitsgerechtes Design sowie einige Betrachtungen zu Whiskern, filmischen, ionischen und biologischen Kontaminationen aufgegriffen.

Den ZVEI-Leitfaden können Sie hier herunterladen:

Hier geht es zur ZVEI Online-Plattform "Bauteilsauberkeit" mit Risikoabschätzungstool:

Basierend auf dem ZVEI-Leitfaden wird die technische Sauberkeit von elektronischen Bauteilen auch mit dem Leitfaden IEC TR 61191-7:2020 international behandelt und beschrieben. Dieser Teil der IEC 61191 dient als technischer Bericht und liefert Informationen dazu, wie technische Sauberkeit in der Elektronikmontage bewertet werden kann. Betrachtet werden hierbei Quellen, Analyse, Reduktion und Kontrolle von Partikel-Verunreinigungen auf Bauteilen und elektronischen Baugruppen in der Elektronikindustrie, außerdem natürlich die damit verbundenen Risiken.

Wie kann die Technische Sauberkeit in der Produktion gewährleistet werden?

Generell gibt es zwei Ansätze, um die definierten Anforderungen an die Technische Sauberkeit in der Produktion zu erreichen:

1. Vermeidung von Kontaminationen oder
2. Reinigung der Bauteile.

Um eine Kontamination von Bauteilen oder Baugruppen in der Produktion zu vermeiden, muss die gesamte Produktionskette betrachtet und entsprechend gestaltet werden. Hierzu sind ggf. Sauber- oder Reinräume sowie eine darauf abgestimmte Logistik mit Schleusen, Schutzkleidung etc. erforderlich. In einem ersten Schritt ist dafür ein Audit zur Ermittlung des aktuellen Status sinnvoll. Darauf aufbauend lassen sich konkrete Maßnahmen festlegen, mit denen die erforderliche Technische Sauberkeit auf Basis der Risikoabschätzungen gewährleistet werden kann.

Als Alternative können die Bauteile am Ende der Produktion gereinigt werden, um potenziell funktionsbeeinträchtigende Kontaminationen zu entfernen. Diese Option sollte jedoch nur dann gewählt werden, wenn sichergestellt ist, dass möglicherweise vorhandene Partikel bis zur Reinigung keine Probleme in der folgenden Prozesskette verursachen. Sinnvoller ist es daher meist, beide Strategien zu kombinieren, weil sich so selbst höchste Anforderungen an die Technische Sauberkeit erfüllen lassen.

Schulung und Beratung zum Thema Technische Sauberkeit

Gerne unterstützen wir Sie bei allen Fragen rund um die Vermeidung von Kontaminationen und zur technischen Sauberkeit in der Produktion. Unser Beratungs-Angebot mit einem Schwerpunkt auf die Montagesauberkeit umfasst sowohl Begutachtungen der Produktionssauberkeit und der Umgebungssauberkeit als auch die Analyse von Prozessketten und Einzelprozessen. Auch die Begutachtung von Konzepten für Montageanlagen im CAD-Stadium sowie die Begutachtung des Produktdesigns und die Ermittlung von zulässigen Grenzwerten fallen in unseren Beratungs- und Leistungsbereich.

Dazu bieten wir Ihnen ein umfangreiches Schulungsangebot für Ihre Mitarbeiter an, um diese für Themen der Technischen Sauberkeit zu sensibilisieren und zu qualifizieren. Unser Angebot umfasst Grundlagenseminare zur Technischen Sauberkeit nach VDA 19.1 und 19.2 sowie Vertiefungsseminare zur Messtechnik und Montagesauberkeit sowie zur Planung und Konstruktion von sauberkeitssensiblen Montageeinrichtungen.

Sie wünschen eine individuell auf Ihr Unternehmen zugeschnittene Schulung zum Thema Technische Sauberkeit? Gerne erstellen wir Ihnen ein maßgeschneidertes Schulungskonzept, in dem alle relevanten Aspekte im Unternehmen entlang des gesamten Produktentstehungsprozesses behandelt werden.

Darüber hinaus bieten Fachtagungen und Fachkongresse, auf denen unsere Experten von CleanControlling regelmäßig fachlich anerkannte Beiträge liefern, eine ideale Möglichkeit zum Wissenstransfer und für das erfolgreiche Networking.

Wenn Sie Fragen zum Thema Technische Sauberkeit haben oder eine individuelle Beratung wünschen, freuen wir uns über Ihre unverbindliche Kontaktaufnahme über unser Kontaktformular.

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