Solid-state batterijproductie

De klant

Connect 2 Cleanrooms heeft een nieuwe 340 m2 grote cleanroomfaciliteit voltooid voor Ilika PLC in haar 1600 m2 grote fabriek voor de fabricage van Stereax-millimeter-schaal solid-state batterijen.

De cleanroom is een belangrijk onderdeel van Ilika’s nieuwe faciliteit om Stereax op te schalen en de eerste volumefabrikant van microbatterijen voor de volgende generatie MedTech en IoT in het Verenigd Koninkrijk te worden.

Als hoofdaannemer leverde C2C de cleanroomfaciliteit – van bestelling tot oplevering – in 6 maanden, tussen februari en augustus 2021. Dit tijdschema werd gehaald, ondanks COVID-19-beperkingen en -verstoringen, dankzij een uitstekende communicatie en samenwerking.

C2C hield dagelijks projectmanagementvergaderingen met Ilika, en wekelijkse stuurgroepvergaderingen met een multidisciplinair team, om ervoor te zorgen dat alle aspecten van operaties en processen werden verzorgd. Bovendien gaf C2C’s Site Project Lead wekelijks rondleidingen aan Ilika’s CEO, CFO en CSO om het senior management op de hoogte te houden van de voortgang op de locatie.

Proces-gevormde layout

De nieuwe cleanroom zal Ilika in staat stellen haar Stereax microbatterijen te produceren met de gewenste betrouwbaarheid, opbrengst en kwaliteit, zodat haar klanten een betrouwbaar product van topkwaliteit krijgen.

Het project omvatte het ontwerp en de bouw van de cleanroom, met acht zones – drie hoofdproceszones en vijf nevenzones – om te voorzien in gescheiden ruimten voor verschillende procesactiviteiten.

Je komt de cleanrooms binnen via een ISO klasse 8 kleedkamer in de ISO klasse 7 droge etszone. Er zijn dan drie routes.U kunt dan ofwel de ISO klasse 8 achtervolgingszone binnengaan, de ISO klasse 6 fotolithografie (nat etsen) zone, of via de ISO klasse 7 gereedschapsbewerkingszone naar de ISO klasse 8 semi-cleanroom. Vanuit de semi-cleanroom is er toegang tot de niet-geclassificeerde gang en de schoonmaakruimte. Sommige machines doorkruisen zones en daarom werden openingen gemaakt om de wanden rond de gespecialiseerde apparatuur te vormen.

De batterijen worden gemaakt op het oppervlak van een wafer door halfgeleidende materialen in complexe patronen op elkaar te leggen. Elke laag maakt deel uit van een stap en er zijn meer dan 60 stappen nodig om de exacte elektrochemie te bereiken. De batterij moet heen en weer bewegen tussen de zones, dus een geoptimaliseerde lay-out was van cruciaal belang om mensen en productoverdracht te realiseren.

De cleanroom

Het gedecentraliseerde HVAC-systeem regelt de deeltjesconcentratie in de zones om ISO 14644-1 klasse 6, 7, of 8 te bereiken, afhankelijk van de gevoeligheid van het proces. Een consistent temperatuurbereik van 20±1°C en een vochtigheidsbereik van 45%RH±10%RH wordt bereikt in alle geclassificeerde zones, waarbij de fotolithografiezone aan striktere toleranties onderhevig is. Deze strikte controle binnen gedefinieerde toleranties creëert een stabiele omgeving die geschikt is voor de geavanceerde materialen die worden gebruikt.

Onderdeel van het project was de levering van procesvacuüm, schone droge lucht, procesgas (inclusief helium, argon en stikstof), DI-waterdistributie en gasdetectie.  C2C werkte samen met de gespecialiseerde aannemer MicroGas, die de procesinstallatie ontwierp om de diensten op de kritieke punten van de productie te leveren.

Wat past bij jouw project?

De snelste manier om vooruit te kunnen, is door één van onze specialisten te raadplegen. Zo kom je er snel achter welke oplossing past bij jouw project, en krijg je een indicatie van de investering en timeline.