Marjan Hammink | Fotografie: Marco Vellinga
De gerenommeerde Belgische R&D-hub imec (Interuniversitair Micro Elektronica Centrum) gebruikt handschoenkasten om ultrazuivere productie van de elektrische en optische eigenschappen op functionele layers te beheersen en borgen. Voor het omgaan met gevoelig materiaal als organische elektronica, waaronder OLED’s, biedt een glove box een perfecte, geconditioneerde omgeving.
Marjan Hammink | Fotografie: Marco Vellinga
Binnen de laboratoria van imec is daarom het gebruik van glove boxen al vanaf het eerste uur een vaste waarde om op een veilige, verontreinigingsvrije en gecontroleerde manier te kunnen werken. Bart Aerts, Lab Manager en R&D Supervisor bij Interuniversitair Micro Elektronica Centrum oftewel imec in Leuven: “Wij werken met heel veel studenten uit allerlei culturen en achtergronden. Soms wordt er dan minder adequaat gereageerd op situaties die wat complexer zijn. De veiligheid, betrouwbaarheid en gebruiksvriendelijkheid van die toestellen gaat dan echt tellen. De keuze van de juiste glove box is daarbij cruciaal, los van de total cost of ownership.”
Met de handschoenen die aan de buitenkant van de box zijn bevestigd, kan de gebruiker veilig met de inhoud werken zonder direct contact te hebben met de gevaarlijke of kwetsbare stoffen. “Bij imec viel de keuze op de glove boxen van MBraun, geleverd door Salm en Kipp,” licht Aerts toe.
Naast het belang van veiligheid enerzijds, heeft imec andere redenen om glove boxen in te zetten. Anderzijds voorkomen de boxen bij het werken met kritische producten en precisieapparatuur dat er blootstelling aan lucht of andere materialen die contaminatie kunnen veroorzaken plaatsvindt, en garanderen een absoluut luchttechnisch gecontroleerde omgeving.
“We hebben een directe link naar de cleanrooms”Bart Aerts, labmanager en R&D Supervisor bij imec in Leuven
“Als lab-verantwoordelijke kijk ikzelf naar 10 laboratoria die nogal verschillen in toepassing: elektronische metingen, processing van coatings, maar ook deposities. Bovendien hebben we een directe link naar de cleanrooms,” aldus Aerts. “Ondertussen zijn we wel van micro naar nano gegaan, en binnenkort gaan we daarin weer een stap verder.” De glove boxen vervullen binnen de talloze imec-laboratoria daarin voortdurend een basisrol.
De afdeling van Aerts werkt met maar liefst acht glove boxen, waarvan de meeste zeer specifieke toepassingen hebben. “De meeste glove boxen werken onder beschermde, veelal stikstof-atmosfeer, volledig zonder water, of anderzijds juist wél met de mogelijkheid tot werken met water, of met organische solventen, maar ook onder bijvoorbeeld argon-atmosfeer.” De producent MBraun, uitvinder van de inert gas glove box, ontwerpt en bouwt sinds 1976 alles in eigen huis. Voor imec komt het vaak aan op customization voor de verschillende applicaties, zeker als het om de inbouw van bestaande instrumenten gaat.
Twee grote productieplants die 200- en 300 mm-chips vervaardigen zijn een belangrijk onderdeel van imec. “Topspelers in de markt die tools ontwikkelen om chips te maken (in Nederland bijvoorbeeld ASML) zijn constant bij ons aanwezig, om te ontwikkelen, te testen, te implementeren” vervolgt Aerts. Een voorbeeld van een praktische toepassing binnen de medische wereld is een neuroprobe, een implantaat dat rechtstreeks verbinding maakt met hersenen. Neuro-onderzoekers kunnen er de activiteit van individuele hersencellen en -circuits mee meten en registreren. Van contaminatie mag dan absoluut geen sprake zijn. Binnen productie-omgevingen wordt voor kwaliteitscontrole al uitgebreid gebruik gemaakt van dunne-film beeldsensoren.
“We zijn – in alle bescheidenheid – gegroeid naar het belangrijkste nano- en digitale onderzoekscentrum van de hele wereld. Onze samenwerking met meerdere universitaire centra over de grens, het openstaan voor andere inzichten en andere culturen, is dé manier geweest om te groeien.” Het totaal aantal medewerkers schat Aerts op 3.800 tot 4000, naast samenwerking in Gent, Antwerpen, Eindhoven, Singapore, Taiwan en de Verenigde Staten.
Het Interuniversitair Micro Elektronica Centrum oftewel imec, opgericht in 1984, is een wereldwijde R&D-hub en Vlaamse innovatiemotor die samenwerkt met bedrijven, overheden en universiteiten in de domeinen energie, gezondheid en biomedische wetenschappen, mobiliteit, industrie 4.0, agrofood, slimme steden en educatie. Het delen van kennis is een belangrijk aspect van imec, dat zich voornamelijk richt op de impact van nano- en digitale technologie. Imec steunt startups door hen te begeleiden via programma’s zoals imec.istart en imec.xpand.
“Waar we nu concreet mee bezig zijn is de selectie en investering in depositietoestellen die we voorheen buiten Europa moesten zoeken, maar nu van MBraun eveneens via Salm en Kipp leverbaar zijn. We hebben het dan over een vacuümbox, waarin metalen of andere producten worden opgebouwd die bijdragen tot de halfgeleiderindustrie. Iedereen kent ondertussen OLEDs, dat zijn organische producten die als halfgeleider licht gaan geven. Maar denk ook aan quantum dots of het veelbelovende perovskiet, dat met dunnefilm-technologie voor zonnepanelen wordt ingezet, binnen Solliance Solar Research. Dat is een samenwerkingsverband van het Nederlandse TNO, het Belgische imec en ECN. Deze materialen worden onder vacuüm op hun substraat gezet. Die depositietoestellen zetten we te zijner tijd uitsluitend in voor onderzoek.”
________________________________________________
• Modulaire glove box met vaste flens-zijpanelen
• Gemakkelijk uit te breiden of te wijzigen met behoud van werkoppervlak
• Aanpasbare gasreinigingsunits
• Mogelijkheid om 2 glove boxen te koppelen, met of zonder sluis
• Ruime keuze aan sluizen
• Sensoren afgestemd op de toepassingen
• Doorvoeren voor koppeling van instrumenten
________________________________________________
Bij PVD-coating (Physical Vapor Deposition), ofwel dunne-filmcoating, wordt een vast materiaal in een vacuüm verdampt en op een oppervlak afgezet. Het zijn niet alleen metalen lagen – de samengestelde materialen worden atoom voor atoom afgezet. Daardoor onstaat een dunne, verbonden metalen of metaal-keramische oppervlaktelaag die het uiterlijk, de duurzaamheid en/of de functie van het onderdeel of product verbetert. PVD-coatings kunnen worden gebruikt om de reflectie van de zonnepanelen te verminderen, wat de hoeveelheid opgevangen zonne-energie verhoogt. Ze kunnen ook de zonnepanelen beschermen tegen corrosie en schade door weersomstandigheden, wat hun levensduur verlengt.
