AT506114A1

AT506114A1 - Verfahren und vorrichtung zum reinigen von teilen, insbesondere von teilen und teilgruppen eines festplattenlaufwerkes

Info

Publication number: AT506114A1
Application number: AT20342007A
Authority: AT
Inventors: Silvia Gliese
Original assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-06-15
Also published as: AT506114B1

Description

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Minebea Co., Ltd.

Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Teilen, insbesondere von Teilen und Teilgrappen eines Festplattenlaufwerkes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Teilen, insbesondere von Teilen und Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes, bei denen das zu reinigende Teil mit einem C[theta]2-Schneestrahl abgeblasen wird, wobei der CC^-Schneestrahl beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil sublimiert und ein CC -Gasstrom entsteht, der Partikel von dem zu reinigenden Teil aufnimmt.

Im Stand der Technik sind Reinigungsverfahren, die einen CQz-Schneestrahl verwenden bekannt. Mit Hilfe einer Zweistoffdüse wird flüssiges CO[sum] entspannt, und die entstehenden CO[sum]-Eiskristalle werden über ein weiteres Gas, wie Luft, auf nahezu Schallgeschwindigkeit oder sogar auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt, indem Druckluft als Mantelstrahl zugeführt wird. Der C[theta]2-Schnee entfernt durch die Kombination mechanischer, chemischer sowie thermischer Eigenschaften feste und filmische Verunreinigungen trocken und rückstandsfrei. Beim Auftreffen auf die zu reinigende Oberfläche verflüssigen sich die Schneekristalle und sublimieren nach dem Aufprall. Durch den dabei entstehenden Sublimationsimpuls werden vorhandene Feinstverschmutzungen gelöst und abgetragen.

In der Flüssigphase wirkt das Kohlendioxid als Lösemittel und entfernt auch organische Verschmutzungen. Die geringe Härte der winzigen Schneekristalle gewährleistet, dass empfindliche Oberflächen schonend gereinigt werden. Die Reinigung mittels CO[sum]-Schnee hat ferner den Vorteil, dass das Reinigungsmedram vollständig ungiftig ist, die Reinigung ist trocken und rückstandfrei und eignet sich rar eine Vielzahl von Materialien und Materialkombinationen. CO2-Gas ist nicht brennbar, nicht korrodierend und nicht toxisch oder umweltfeindlich

Reinigungsverfahren und -Vorrichtungen, die CO2-Schnee verwenden, sind beispielsweise beschrieben in US-A-5,125,979; US- A-5,616,067; US 5,725,154; DE 19926 084 AI; WO2004/033154 AI; und WO2007/012364 AI. In der Entwicklung von Festplattenlaufwerken sind aufgrund des ,-Perpendicular Recording" die Reinheitsanforderungen an Spindelmotoren und Baugruppen von Spindelmotoren, die in Festplattenlaufwerken verwendet werden, stark gestiegen. Bei dem Perpendicular Recording stehen die magnetischen Momente, die jeweils ein logisches Bit repräsentieren, nicht parallel zur Rotationsrichtung des Datenträgers, sondern senkrecht zu diesem, so dass geringste Feinstverschmutzungen mit Partikelgrössen im Bereich von 5-10 [mu]m und darunter den Lesebetrieb nachhaltig beeinträchtigen können.

Erhöhte Reinheitsanforderungen ergeben sich auch aufgrund der stetig abnehmenden Grösse der Festplattenlaufwerke. Reinheitsanforderungen werden sowohl an die einzelnen Komponenten als auch an teilfertige Baugruppen sowie die fertigen Spindelmotoren gestellt Sämtliche Teile und Teilgruppen, wie die "Motor Base Assembly", das heisst die Baugruppe aus Grundplatte und vormoniertem Motor, müssen frei von Partikeln sein. Ein Standardanforderung ist heute, dass solche Baugruppen den Reinheitsanforderungen der Reinraumklasse 5 gemäss der Norm DIN EN ISO 14644-1 entsprechen, gemäss der nicht mehr als 3520 Partikel mit einer Partikelbezugsgrösse von 0,5 [mu]m pro einem Kubikmeter Luft vorhanden sein dürfen.

Bisher wurden daher zur Reinigung der Einzelteile sowie Teilgruppen von Spindelmotoren und Festplattenlaufwerken alle zu verwendenden Teile wässrig vorgereinigt, und die Baugruppen, wie die Motor Base Assembly wurden in Reinräumen nach dem Aufbau und Test manuell mit Hilfe von Isopropylalkohol (DPA) und Tape endgereinigt. Dieses Reinigungsverfahren ist extrem aufwendig und erlaubt nicht die Erzielung und Einhaltung der heute geltenden Reinheitsanforderungen. Zur Erreichung und Einhaltung der genannten Reinheitsanforderungen für Teile und Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes sowie für das Festplattenlaufwerk insgesamt nach dem Aufbau und Test in Bezug auf Partikel und organische Verunreinigungen wird daher vorgeschlagen, zur Reinigung von Teilen und Teilgruppen von Festplattenlaufwerken ein C[theta]2-Schneereinigungsverfahren einzusetzen.

In den VeröfTentUchungen, die sich auf das C[theta]2-Schneereinigungsverfahren beziehen, ist die Ausbildung der Düse zur Erzeugung des C02-Schneestrahls und des Mantelstroms im einzelnen beschrieben. Die WO2007/012364 AI erörtert in diesem Zusammenhang auch, dass sich das COi-Schneereinigungsverfahren zum Reinigen von Kavitäten, wie Bohrungen, Sacklöchern und dergleichen, von Partikeln und filmartigen Verunreinigungen eignet Diese Schrift zeigt eine Reinigungsvorrichtung, bei der eine Reinigungslanze in die entsprechenden Kavitä

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ten eingeführt wird. In anderen der oben genannten Schriften ist erläutert, wie der CO2Schneestrom und der Mantelgasstrom an sich erzeugt werden, nicht aber wie diese zur Reinigung konkreter Bauteile eingesetzt werden. Die DE 19926 084 AI beschreibt eine CO2Schnee-Reinigungsanlage mit einer Ringabsaugung, die in der Ebene des Probentisches liegt und den CO[sum]-Schneestrahl zur Seite hin absaugt, mit einem nierenf[delta]rmigen Absaugrohr, in dem der Gasstrom umgelenkt wird.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Teilen und Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes sowie vollständiger Festplattenlaufwerke anzugeben, die den gestiegenen Reinheitsanforderungen aufgrund des Perpendicular Recording und der Miniaturisierung von Festplattenlaufwerken Rechnung tragen. Das Verfahren und die Vorrichtung müssen dazu geeignet sein, sämtliche Erhebungen, Seitenwände und Bohrungen, die in solchen Festplattenlaufwerken vorkommen, mit zu reinigen, und zwar ohne die Funktion der Dichtungen zu beeinträchtigen und ohne Verlust von Reinigungswirkung an schwer zugänglichen Teilen. Zusätzlich besteht in diesem Anwendungsbereich die besondere Anforderung, dass keine Kondensation stattfinden darf, statische Aufladungen vermieden werden und offene Lager, beispielsweise hydrodynamische Fluidlager, geschützt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren mit den Merkmalen von PatentanSpruch 1 oder 5 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 12 oder 15 gelöst.

Die Erfindung setzt zur Reinigung von Teilen und Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes einen C02-Schneestrahl ein, mit dem ein zu reinigendes Teil, das in einer Reinigungsposition gehalten wird, abgeblasen wird. Beim Auftreffen auf das zu reinigende TeU sublimiert der C[theta]2-Schneestrahl, und es entsteht ein CO[sum]-Gasstrom, der Partikel von dem zu reinigenden Teil aufnimmt, welche durch den Sublimationsimpuls gelöst wurden. Der CO[sum]-Schneestrahl wird vorzugsweise senkrecht oder schräg auf das zu reinigende Teil gerichtet. Die genaue Position und Ausrichtung der zugehörigen Düse kann abhängig von der BauteUgeometrie variiert werden, um eine Lösen sämtlicher Partikel von der Oberfläche des zu reinigenden Teils sicherzusteUen.

Ferner sieht die Erfindung eine Absaugeinrichtung zum Absaugen des die Partikel enthaltenden C[theta]2-Gasstroms von dem zu reinigenden Teil vor, die so eingerichtet ist, dass sie den die Partikel enthaftenden CO[sum]-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil in Richtung nach oben absaugt. Auf diese Weise entsteht eine optimale Abführung des CO2Gasstroms, der die Partikel enthält, welche von dem zu reinigenden TeU entfernt werden sol .4 len. Simulationen der Gasströmung haben gezeigt, dass bei einer Zuführung des CO2Schneestrahls von oben oder schräg von der Seite die Tendenz besteht, dass der die Partikel enthaltende C[theta]2-Gasstrom nach oben abströmt Um dieses Abströmen zu unterstützen, sieht die Erfindung vor, dass der die Partikel enthaltende C02-Gasstrom mittels einer Absaugeinrichtung gezielt nach oben und gegebenenfalls zusätzlich zur Seite hin abgesaugt wird.

Vorzugsweise umfasst die Absaugeinrichtung eine Ringabsaugung, die um die Reinigungsposition herum so angeordnet ist, dass sie den die Partikel enthaltenden CO[sum]-Gasstrom von allen Seiten von dem zu reinigenden TeU absaugt. Die Absaugeinrichtung kann stationär um die Reinigungsposition für das zu reinigende TeU herum angeordnet sein. Es ist auch möglich, die Absaugeinrichtung ringförmig um die CO[sum]-Düse herum anzuordnen, welche den CO2Schneestrahl auf das zu reinigende Teil richtet.

Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird nach dem Abblasen des zu reinigenden Teils mit dem C02-Schneestrahl ein ionisierter Druckluftstrahl auf das zu reinigende Teil gerichtet, und zwar mit im Wesentlichen derselben Ausrichtung wie der C02-Schneestrahl, um statische Aufladungen zu entfernen. Die Position und Ausrichtung der zugehörigen Düsen kann abhängig von der Bauteilgeometrie optimiert werden.

Das erfindungsgemässe Reinigungsverfahren wird vorzugsweise in einem Reinraum durchgeführt, in dem üblicherweise eine Luftströmung in Richtung von oben nach unten herrscht, so dass am Boden des Reinraums Partikel abgeführt werden. Die Erfindung erzielt besonders gute Reinigungsergebnisse, wenn der die Partikel enthaltende C02-Gasstrom nach oben und zur Seite hin abgesaugt wird, also gerade entgegengesetzt zu dem in dem Reinraum üblicherweise herrschenden Luftstrom (und in Richtung des reflektierten C[theta]2-Stroms)

Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren in einem Reinraum der Klasse 5 gemäss der Norm DEM EN ISO 14644-1 durchgeführt, in dem nicht mehr als 100 Partikel der Partikelbezugsgrösse von 0,5 [mu]m pro Kubikfuss beziehungsweise nicht mehr als 3520 Partikel der Partikelbezugsgrösse 0,5 [mu]m pro Kubikmeter vorhanden sein dürfen. Um zu vermeiden, dass der C[theta]2-Schneestrahl beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil kondensiert, schlägt die Erfindung vor, den Mantelgasstrom, der zum Beschleunigen des C02-Schneestrahls eingesetzt wird, im Verhältnis zur Umgebungstemperatur zu erwärmen, z.B. auf eine Temperatur von 60[deg.]C.

Zur Erzeugung des CO[sum]-Sch[pi]eestrahls wird eine Zweistoffdüse (z.B. von der Firma acp GmbH, Esslingen, DE) vorgesehen, die dazu eingerichtet ist flüssiges C02 zu entspannen und einen Mantelstrom zum Beschleunigen der CO2-Schneekristalle zu erzeugen. In der Druckluftzuleitung kann eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Mantelgasstroms integriert sein.

Zusätzlich kann zur Vermeidung von Kondensation vorgesehen sein, dass die zu reinigenden TeUe oder Teilgruppen vor dem Reinigungsprozess beispielsweise mittels IR-Strahlung vorgewärmt oder in einer Kammer mit trockenem Klima gereinigt werden.

Der Volumenstrom und Druck des C[theta]2-Schneestrahls wird so eingestellt, dass eine optimale Reinigungswirkung erzielt und Dichtungen nicht gelöst oder beschädigt werden. Offene Lager, wie hydrodynamische Fluidlager, können bei der Reinigung durch eine Abdeckung geschützt werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung können an bewegten oder feststehenden Teilen und TeUgruppen eingesetzt werden. Im zuerst genannten FaU würden die Teile oder Teilgruppen beispielsweise auf einem Förderband zu einer Reinigungsdüse oder einer Gruppe von Reinigungsdüsen transportiert werden, wobei der CO^-Schneestrahl von oben oder schräg oben auf die Teile geblasen werden kann. Die Absaugung erfolgt dann vorzugsweise mit einer feststehenden Ringsabsaugung.

In einer alternativen Ausfuhrung sind die zu reinigenden Teile feststehend und eine Reinigungsdüse oder eine Gruppe von Reinigungsdüsen wird relativ zu den TeUen bewegt, um diese von oben, von schräg oben, von der Seite oder von schräg unten abzublasen, wobei in diesem FaU die Absaugeinrichtung feststehend sein kann oder mit den Reinigungsdüsen mitbewegt wird. Zur Neutralisierung von statischer Aufladung werden die abgereinigten Teile direkt nach der CO2-Reinigung mit ionisierter Druckluft abgeblasen. Hierfür werden Druckluftdüsen eingesetzt, die beispielsweise parallel zu den Reinigungsdüsen angeordnet werden können und mit diesen mitbewegt werden. Vorzugsweise sind die Druckluftdüsen in die gleiehe Richtung wie die Reinigungsdüsen ausgerichtet.

Verschiedene Anordnungen aus mehreren Reinigungsdüsen und Druckluftdüsen können an Form und Position unterschiedlicher zu reinigender Bauteile angepasst werden.

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Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich zur Abreinigung von Bauteilen während der Montage, z.B. vor einem Klebe- oder Laserschweissprozess, um die Klebe- bzw. Haltekraft der Bauteile zu verbessern.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Montageprozesses, in dem das erfindungsgemässe Verfahren eingesetzt wird; Fig. 2 eine Vorrichtung zum Reinigen einer Baugruppe für ein Festplattenlaufwerk gemäss der Erfindung; und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine Reinigungsvorrichtung gemäss einer weiteren Ausführung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch den Ablaufeines Montageprozesses, bei dem die Bauteile einer Eingangsreinigung 110 unterzogen werden. Anschliessend werden die Bauteile in einen Reinraum eingeschleust 112, und die Montage wird im Reinraum durchgeführt, 114. Nach der Montage wird eine Endreinigung 116 durchgeführt, die eine herkömmliche Vorreinigung sowie das Abblasen der montierten Komponenten mit C02-Schneestrahl umfasst. Die montierten Komponenten werden noch im Reinraum verpackt, 118, und anschliessend werden die fertigen Komponenten, beispielsweise Festplattenlaufwerke, aus dem Reinraum ausgeschleust, 120.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemässe Reinigungsvorrichtung 10, die in einem Reinraum 12 angeordnet ist, der als eine schallgedämpfte Edelstahlkabine ausgeb det ist. Der Reinraum 12 kann als eine geschlossene Kabine oder als eine Montagebox mit einer seitlichen Öffnung 14 ausgebÜdet sein, wobei das zu reinigende TeU 16 über die seitliche Öffnung 14 in den Reinraum 12 eingebracht und aus diesem entnommen wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist über der seitlichen Öffnung 14 zum Zufuhren des zu reinigenden Teiles noch ein Sichtfenster 18 vorgesehen, wobei ein Fachmann verstehen wird, dass der in der Figur gezeigte Reinraum lediglich ein Beispiel für die Umgebung der erfindungsgemässen Reinigungsvorrichtung ist und die Erfindung hierauf nicht beschränkt ist.

In dem gezeigtem Ausführungsbeispiel ist das zu reinigende Teil 16 eine Grundplatte eines Spindelmotors für ein Festplattenlaufwerk, wobei das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zur Reinigung beliebiger anderer Teile und Teilgruppen von Festplattenlaufwer

en sowie für andere Komponenten eingesetzt werden kann. Das Reinigungsverfahren eignet sich insbesondere auch zur Anwendung während der Fertigung vor einem Klebe- oder Laserschweissprozess zur Verbesserung der Klebe- und Haltekraft von zwei Komponenten.

In dem gezeigten Alisführungsbeispiel wird das zu reinigende TeU 16 auf einer Auflagefläche 20 getragen. In alternative Ausführungen kann das zu reinigende TeU in einer beliebigen Halterung gehalten werden, und zwar sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Ausrichtung.

Erfindungsgemäss ist eine Einrichtung zum Erzeugen und Richten eines C02-Schneestrahl auf das zu reinigende TeU 16, das sich auf der Auflagefläche 20 befindet, vorgesehen. Diese Einrichtung umfasst eine Druckluftversorgung 22 und eine C[theta]2-Versorgung 24. Die Druckluftversorgung 22 ist mit einer Druckluftaufbereitungseinheit 26 verbunden, die einen gewünschten Luftdruck von beispielsweise von 3 oder 5 bar einstellt. Die aufbereitete Druckluft und das flüssige CO[sum]-Gas werden einer Zweistoffdüse 28 zugeführt, in der das flüssige CO[sum] entspannt wird, so dass ein CO[sum]-Schneestrahl entsteht, wobei die Zweistoffdüse 28 so konzipiert ist, dass die Eiskristalle des C02-Schneest[tau]ahls über einen Druckluftmantel auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt werden. Der Aufbau solcher Zweistoffdüsen ist im Stand der Technik beschrieben.

Erfindungsgemäss richtet die Zweistoffdüse 28 den CQj-Schneestrahl senkrecht von oben oder schräg, z.B. unter einem Winkel zwischen 30 [deg.] und 60 [deg.], wie etwa 45 [deg.], auf das zu reinigende TeU.

In der bevorzugten Ausführung der Erfindung ist femer eine Druckluftheizung 30 vorgesehen, welche den Mantelstrom auf eine Temperatur über Umgebungstemperatur (z.B. auf ca. 60[deg.]C) erwärmt, um einen erwärmten Druckluftmantel zu erzeugen, der Kondensation verhindert.

Der C02-Schneestrahl sublimiert beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil 16, wodurch ein C[theta]2-Gasstrom entsteht. Durch den Sublimationsimpuls werden Partikel von dem zu reinigenden Teil gelöst, welche von dem reflektierten CO -Gasstrom aufgenommen werden. Der CO2Gasstrom wird von dem zu reinigenden Teil im Wesentlichen nach schräg oben reflektiert

In der gezeigten Ausführung ist eine Ringabsaugung 32 um die Auflagefläche 20 herum angeordnet, die bewirkt, dass der die Partikel enthaltende C[theta]2-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil in Richtung nach oben und zur Seite hin abgesaugt wird. Auf diese Weise wird die natürliche Abströmbewegung des C[theta]2-Gases unterstützt, das tendenziell nach oben strömt Durch die gezielte Absaugung des die Partikel enthaltenden CO[sum]-Gasstroms zur Seite und ...

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nach oben kann der Weg der gelösten Partikel gesteuert werden und so die Qualität des Reinigungsprozesses optimiert werden.

Unterhalb der Auflagefläche 20 befindet sich eine Abluftabsaugung 34 mit einem Ventilator und einem Strömungswächter, die den von der Ringabsaugung 32 abgesaugten CO -Gasstrom abführt

In der in Figur 2 dargestellten Ausführung kann im oberen Bereich des Reinraums 12 zusätzlich ein SchwebstofffUter und im unteren Bereich ein C02- Warnsensor vorgesehen sein..

In der gezeigten Ausführung wird die Zweistoffdüse 28 zum Erzeugen und Richten des C02Schneestrahls über eine Zweiachsen-Steuerung 42 relativ zu dem zu reinigenden Teil 16 in Xund Y-Richtung bewegt. Dabei ist die Zweistoffdüse 28 so angeordnet sein, dass sie in ZRichtung senkrecht von oben auf das zu reinigende Teil abstrahlt, oder sie kann schräg zur ZRichtung angeordnet sein. Eine weitere Düse 29 dient dazu, die Teile direkt nach der CO[sum]Reinigung mit ionisierter Druckluft abzublasen, um statische Aufladungen zu entfernen. Diese Druckluftdüse 29 hat dieselbe Ausrichtung wie die Zweistoffdüse 28 und wird gemeinsam mit dieser über die Zweiachsensteuerung 42 bewegt. Ihre Ausrichtung kann für jede Bauteilgeometrie optimiert werden. Eine separate Führung und Steuerung der Bewegung der Druckluftdüse 29 ist nicht notwendig.

Femer ist es möglich, eine Anordnung aus mehreren Zweistoffdüsen, beispielsweise zwei, vier oder acht solche Düsen, sowie aus mehreren Druckluftdüsen vorzusehen, die unterschiedliche Ausrichtungen haben können.

Wie bereits ausgeführt, zeigt Figur 1 lediglich ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung. In einer alternativen Ausgestaltung können die zu reinigenden Teile auf einem Förderband unter einer Düsenanordnung durchfahren, wobei einige Düsen senkrecht und andere schräg angeordnet sein können. Dadurch ist es möglich bei den komplizierten Geometrien von Spindelmotor[beta]n für Festplattenlaufwerke und deren Teilegruppen sämtliche Flächen und Hohlräume zu erreichen, wobei die erfindungsgemässe Absaugung eine optimale Abreinigung und Abführung der gelösten Partikel gewährleis Dabei kann die Absaugung feststehend sein, beispielsweise um einen Auflagetisch herum, wie in Figur 2 gezeigt, oder sie kann mit Abstand um die Düse oder Düsengruppe zum Erzeugen und Zuführen des C[theta]2-Schneestrahls herum angeordnet sein.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine weitere Reinigungsvorrichtung gemäss der Erfindung, mit zwei zu reinigenden Bauteilen 16. Als zu reinigende BauteUe sind hier, ebenso wie in Fig. 2, Motor-Grundplatten-Baugruppen (Motor Base Assembly) dargestellt In der Ausführung der Fig.3 sind die zu reinigenden Teile 16 über Halterungen auf einer Auflagefläche 20 gehalten. Die Zweistoffdüse 28 zum Zuführen des C[theta]2-Schneestrahls sowie eines beheizten Mantelstroms und eine zusätzliche Düse 29 zum Zuführen ionisierter Druckluft sind an einem Führungsarm mit Zweiachsen-Steuerung 42 angeordnet Aus Fig. 3 ist zu erkennen, dass die Ringabsaugung 32 oberhalb sowie seiüich der zu reinigenden Teile 16 angeordnet ist, um den von den Teilen 16 abströmenden CO[sum]-Schneestrahl nach oben und zur Seite hin abzusaugen.

Die in der bevorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Figur offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

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Bezugszeichenliste

10 Reinigungsvorrichtung

5 12 Reinraum

1 seitliche üffoüng

16 zu reinigendes TeU

18 Sichtfenster

20 Auflagefläche

10 22 Druckluftversorgung

24 C[theta]2-Versorgung

26 Druckluftaufbereitungseinheit

28 Zweistoffdüse

28' Düse für ionisierte Druckluft

15 30 Druckluftheizung

32 Ringabsaugung

34 Abluftabsaugung

42 Zweiachsen-Steuerung

110 Eingangsreinigung

20 112 Einschleusung

114 Montage

116 Endreinigung

118 Verpackung

120 Ausschleusung 25

Claims

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Patentansprüche

1. Verfahren zum Reinigen von Teilen, insbesondere von Teilen und Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes, bei dem ein zu reinigendes Teil (16) in einer Reinigungsposition gehalten wird, das zu reinigende Teil (16) mit einem CO[sum]-Schneestrahl abgeblasen wird, wobei der C[theta]2-Schneestrahl senkrecht oder schräg auf das zu reinigende TeU (16) gerichtet wird und beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil (1 ) sublimiert und ein CO2-Gastrom entsteht, der Partikel von dem zu reinigenden Teil (16) aufnimmt, und der die Partikel enthaltende C[theta]2-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil (16) ausgehend von der Reinigungsposition in Richtung nach oben abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der C[theta]2-Schneestrahl unter einem Winkel von 30 bis 60 Grad auf das zu reinigende Teil (16) gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der die Partikel enthaltende CO2-Gasstrom mittels einer Ringabsaugung (32) von allen Seiten von dem zu reinigenden Teil (16) nach oben und zur Seite hin abgesaugt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Teil (16) nach dem Abblasen mit dem C[theta]2-Schneestrahl mit einem ionisierten Druckluftstrahl abgeblasen wird.

Verfahren zum Reinigen von Teilen, insbesondere von Teilen und Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes, bei dem ein zu reinigendes Teil (16) in einer Reinigungsposition gehalten wird, das zu reinigende Teil (16) mit einem CO[sum]-Schneestrahl abgeblasen wird, wobei der C[theta]2-Schneestrahl beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil (16) sublimiert und ein CO[sum]-Gastrom entsteht, der Partikel von dem zu reinigenden Teil (16) aufnimmt, der die Partikel enthaltende CO[sum]-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil (16) ausgehend von der Reinigungsposition in Richtung nach oben und zur Seite hin abgesaugt wird, und das zu reinigende Teil (16) nach dem Abblasen mit dem C[theta]2-Schneestrahl mit einem ionisierten Druckluftstrahl abgeblasen wird, der mit der selben Ausrichtung wie der C[theta]2-Schneestrahl auf das zu reinigende Teil (16) gerichtet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Reinraum (12) durchgeführt wird, in dem eine Luftströmung in Richtung von oben nach unten eingerichtet ist und am Boden des Reinraumes (12) Partikel abgeführt werden.

7. Verfahrennach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reinraum ( (1122)) nniicchhtt mmeehhrr aallss 33520 Partikel mit einer Partikelbezugsgrösse von 0,5 [mu]m pro 1 m<3> Luft vorhanden sind

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, dass in dem Reinraum ein trockenes Klima eingerichtet wird, das einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 40% hat.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der C02-Schneestrahl durch einen Mantelgasstrom beschleunigt wird, der gegenüber der Umgebungstemperatur erwärmt wird.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet, dass das zu reinigende Teil durch IR-Bestrahlung oder elektrisch gegenüber der Umgebungstemperatur erwärmt wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Teil (16) eine vormontierte Motor-Grundplatten- Anordnung einer elektrischen Maschine oder ein Festplattenlaufwerk ist.

12. Vorrichtung zum Reinigen von Teilen, insbesondere von Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes, mit einer Halteeinrichtung (20) zum Halten eines zu reinigenden Teils (16) in einer Reinigungsposition, einer Einrichtung (28) zum Erzeugen eines C[theta]2-Schneestrahls und zum Richten des C[theta]2-Schneestrahls senkrecht oder schräg auf das zu reinigende Teil (16) in der Reini - gungsposition, wobei der C02-Schneestrahl beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil (16) sublimiert und ein C[theta]2-Gastrom entsteht, der Partikel von dem zu reinigenden Teil (16) aufnimmt, und einer Absaugeinrichtung (32) zum Absaugen des die Partikel enthaltenden CO2Gasstroms von dem zu reinigenden Teil (16), die so eingerichtet ist, dass sie den die

Partikel enthaltenden C02-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil (16) in Richtung nach oben absaugt

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung eine Ringabsaugung (32) aufweist, die um die Halteeinrichtung (20) herum derart angeordnet ist, dass sie den die Partikel enthaltenden C02-Gasstrom von allen

Seiten nach oben und zur Seite hin von dem zu reimgenden Teil (16) absaugt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (29) zum Richten eines ionisierten Druckluftstrahls auf das zu reinigende Teil.

15. Vomchtung zum Reinigen von Teilen, insbesondere von Teilgruppen eines Festplattenlaufwerkes, mit einer Halteeinrichtung (20) zum Halten eines zu reinigenden Teils (16) in einer Reinigungsposition, einer Einrichtung (28) zum Erzeugen eines CO[sum]-Schneestrahls und zum Richten des

C[theta]2-Schneestrahls auf das zu reinigende Teil (16) in der Reinigungsposition, wobei der C02-Schneestrahl beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil (16) sublimiert und ein COi-Gastrom entsteht, der Partikel von dem zu reinigenden TeU (16) aufnimmt, einer Absaugeinrichtung (32) zum Absaugen des die Partikel enthaltenden CO2Gasstroms von dem zu reinigenden Teil (16), die so eingerichtet ist, dass sie den die Partikel enthaltenden C02-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil (16) in Richtung nach oben und zur Seite hin absaugt, und einer Einrichtung (29) zum Richten eines ionisierten Druckluftstrahls auf das zu reinigende Teil, wobei die Einrichtung zum Richten des C02-Schneestrahls und die Einrichtung zum Richten des ionisierten Druckluftstrahls auf einer gemeinsamen Führungsvorrichtung angeordnet sind.

-->16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Richten des C[theta]2-Schneestrahls und die Einrichtung zum Richten des ionisierten Druckluftstrahls so eingerichtet sind, dass sie den COr-Schneestrahl und den ionisierten Druckluftstrahl mit der selben Ausrichtung auf das zu reinigende Teil (16) richten.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Reinraum (12) angeordnet ist, der Mittel zum Erzeugen einer Luftströmung in dem Reinraum in Richtung von oben nach unten und Mittel zum Abführen von Partikeln am Boden des Reinraumes aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinraum (12) dazu eingerichtet ist, dass in dem Reinraum nicht mehr als 832 Partikel mit einer

Partikelbezugsgrösse von 5 [mu]m pro 1 m<3> Luft vorhanden sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Montagebox angeordnet ist, in der eine Reinraum-Atmosphäre herrscht.

20. Vorrichtung nach einem der Anspräche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (28) zum Erzeugen und Richten des CQz-Schneestrahls eine Zweistoffdttse aufweist, die dazu eingerichtet ist, flüssiges CO2 zu entspannen und einen Mantelgasstrom zum Beschleunigen der entstehenden C[theta]2-SchneekristaUe zu erzeugen, und eine Heizeinrichtung (30) zum Erwärmen des Mantelgasstroms aufweist

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anordnung aus mehreren Zweistoffdüsen vorgesehen ist, deren Position und Ausrichtung an die

Form und Lage des zu reinigenden Teiles anpassbar ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erwärmen des zu reinigenden Teils.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erwärmen des zu reinigenden Teils eine IR-Heizung oder eine elektrische Heizung aufweist.

PATENTANWÄLTE 1 t DeZ.2007 PUCHBERGER, BERGER & PARTNER

A-1010 Wien Reichsratsstrasse 13 Telefon 5122302 Telefax 5133709 *

Neue Patentansprüche

46780/ 2/CLPS A 2034/2007 Minebea Co., Ltd. 389-0293 Nagano/JP

1. Verfahren zum Reinigen von Teilen und Teilgruppen eines Festplattenlauf werkes in einem Reinraum, bei dem

ein zu reinigendes Teil (16) in einer Reinigungsposition gehalten wird,

das zu reinigende Teil (16) mit einem CO2-Schneestrahl abgeblasen wird, wobei der CO2-Schneestrahl beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil (16) sublimiert und ein CO2-Gasstrom entsteht, der Partikel von dem zu reinigen den Teil (16) aufnimmt, der die Partikel enthaltende CO2-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil (16) ausgehend von der Reinigungsposition in Richtung nach oben und zur Seite hin abgesaugt wird, und

das zu reinigende Teil (16) nach dem Abblasen mit dem CO2-Schneestrahl mit einem ionisierten Druckluftstrahl abgeblasen wird, der mit der selben Ausrichtung wie der CO2-Schneestrahl auf das zu reinigende Teil (16) gerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es in einem Reinraum (12) durchgeführt wird, in dem eine Luftströmung in Richtung von oben nach unten eingerichtet ist und am Boden des Reinraumes (12) Partikel abgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reinraum (12) nicht mehr als 3520 Partikel mit einer Partikelbezugsgrösse von 0,5 [mu]m pro 1 m<3> Luft vorhanden sind.

Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reinraum ein trockenes Klima eingerichtet wird, das einen Feuchtigkeitsge halt von weniger als 40% hat.

NACHGEREICHT * a[iota] a<i>

2 46780/12/CL PS

A 2034/2007 Minebea Co., Ltd. 389-0293 Nagano / JP 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der CO2-Schneestrahl durch einen Mantelgasstrom beschleunigt wird, der gegenüber der Umgebungstemperatur erwärmt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu reinigende Teil durch IR-Bestrahlung oder elektrisch gegenüber der Umgebungstemperatur erwärmt wird.

7. Vorrichtung zum Reinigen von Teilen und Teilgruppen eines FestplattenlaufWerkes, mit

einer Halteeinrichtung (20) zum Halten eines zu reinigenden Teils (16) in einer Reinigungsposition,

einer Einrichtung (28) zum Erzeugen eines CO2-Schneestrahls und zum Richten des CO2-Schneestrahls auf das zu reinigende Teil (16) in der Reinigungsposition, wobei der CO2-Schneestrahl beim Auftreffen auf das zu reinigende Teil (16) sublimiert und ein CO2-Gasstrom entsteht, der Partikel von dem zu reinigenden Teil (16) aufnimmt, einer Absaugeinrichtung (32) zum Absaugen des die Partikel enthaltenden CO2-Gasstroms von dem zu reinigenden Teil (16), die so eingerichtet ist, dass sie den die Partikel enthaltenden CO2-Gasstrom von dem zu reinigenden Teil (16) in Richtung nach oben und zur Seite hin absaugt, und

einer Einrichtung (29) zum Richten eines ionisierten Druckluftstrahls auf das zu reinigende Teil, wobei die Einrichtung zum Richten des CO2-Schneestrahls und die Einrichtung zum Richten des ionisierten Druckluftstrahls auf einer gemeinsamen Führungsvorrichtung angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Richten des CO2-Schneestrahls und die Einrichtung zum Richten des ionisierten Druckluftstrahls so eingerichtet sind, dass sie den CO2-Schneestrahl und den ionisierten Druckluftstrahl mit der selben Ausrichtung auf das zu reinigende Teil (16) richten.

NACHGEREICHT

9. Vomchtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Reinraum (12) angeordnet ist, der Mittel zum Erzeugen ei ner Luftströmung in dem Reinraum in Richtung von oben nach unten und Mit tel zum Abführen von Partikeln am Boden des Reinraumes aufweist.

10. Vomchtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinraum (12) dazu eingerichtet ist, dass in dem Reinraum nicht mehr als 832 Partikel mit einer Partikelbezugsgrösse von 5 [mu]m pro 1 m<3> Luft vorhanden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Montagebox angeordnet ist, in der eine ReinraumAtmosphäre herrscht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (28) zum Erzeugen und Richten des CO2-Schneestrahls eine Zweistoffdüse aufweist, die dazu eingerichtet ist, flüssiges CO2 zu ent spannen und einen Mantelgasstrom zum Beschleunigen der entstehenden CO2-Schneekristalle zu erzeugen, und eine Heizeinrichtung (30) zum Erwärmen des Mantelgasstroms aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anord nung aus mehreren Zweistoffdüsen vorgesehen ist, deren Position und Ausrichtung an die Form und Lage des zu reinigenden Teiles anpassbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erwärmen des zu reinigenden Teils.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erwärmen des zu reinigenden Teils eine IR-Heizung oder eine elektrische Heizung aufweist.

Wien, am - . Aug.2008 Wien

NACHGEREICHT <EMI ID=17.1>