Anforderungen an Reinräume in der Optikbranche

In Reinräumen ist die Konzentration luftgetragener Partikel möglichst gering zu halten. Die Luftreinheit wird in der Regel sehr gut überwacht. Dabei entpuppt sich der Mensch als die größte Gefahrenquelle für Partikelverunreinigungen. Auch Maschinen und Anlagen im Reinraum können beispielsweise optische Baugruppen verschmutzen.

Arbeiten im Reinraum wird für die optische Industrie zum notwendigen Standard

Worauf in der Optik und vielen anderen Branchen in den nächsten Jahren also verstärkt geachtet wird, ist die Reinraum- und Reinheitstauglichkeit von Equipment jeglicher Art. Die Anforderungen an Reinigung, Montage, Prüfung, Verpackung und Transport optischer Baugruppen und Komponenten unter reinen Bedingungen wird bei vielen Herstellern der optischen Industrie das Arbeiten im Reinraum zur Regel.

Die treibende Kraft dieser Entwicklung ist die Mikroelektronik, da die Entwicklung der optischen Messtechnik und der peripheren optischen Geräten proportional mit ihr wachsen und wird auch für andere Anwendungsfelder immer wichtiger.

Um die geforderten Reinheitsbedingungen zu gewährleisten, müssen spezielle Anforderungen hinsichtlich

• der Luftreinheitsklassen (DIN EN ISO 14644-1)
• Maschinen, Anlagen und Verbrauchsmaterialien
• Wissensstand der Mitarbeiter
• Arbeitskleidung

geregelt werden.

Die genannten Anforderungen bringen unterschiedliche Aufgabenfelder, sowohl in der klassischen als auch in der Mikrooptik mit sich. Es ist insbesondere wichtig die gesamte Prozesskette in die Betrachtungen einzubeziehen.

Klassische Optik

Es gibt kaum Fertigungsprozesse, in denen prozessbedingt so viele Partikel auftreten wie beim Polieren von Optiken. Dabei geht es weniger um die Anzahl der Partikel an sich, sondern viel mehr um die Anzahl und Größe von Fremdpartikeln, die nicht aus dem Poliermittel stammen. Denn diese Fremdpartikel können Mikrokratzer auf optischen Oberflächen erzeugen.

Daraus resultiert eine weitere Schwierigkeit. Eine hohe Reinheit wird durch eine Reinluftversorgung mittels eines Filtersystems und einem damit verbundenen hohen Luftwechsel (saubere Luft zum Prozess bringen und kontaminierte Luft vom Prozess wegführen) erreicht. Dies führt jedoch zu Schwankungen in der Lufttemperatur, die einer Präzisionsbearbeitung von optischen Oberflächen entgegenstehen. Eine Bearbeitung im Λ/4-Bereich ist damit fast nicht mehr realisierbar. Die Herausforderung besteht nun darin, diesen Widerspruch in einer abgestimmten technischen Lösung zu entkräften.

Mikrooptik

In der Mikrooptik, zum Beispiel bei der Herstellung und Montage von Kameras in mobilen Endgeräten, treten auf der einen Seite die klassischen Partikelprobleme auf, wobei Fremdpartikel in den Prozess gelangen und Oberflächen zerkratzen können. Auf der anderen Seite sollte gewährleistet sein, dass im Montageprozess keine Kontaminationen auf die optischen Funktionsflächen gelangen. Somit ist es logisch, dass der gesamte Montageprozess auf seine Reinraumtauglichkeit geprüft wird. Das bedeutet, dass u.a. die Komponenten sauber angeliefert werden müssen oder Fremdpartikel vor der Verarbeitung des Materials durch entsprechende Reinigung zu entfernen sind.

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