Motek 2022

Robert Timmerberg, Fachjournalist / am / dsc,

Handlingsysteme sicher schützen

Kleinstoßdämpfer sorgen für den Schutz von Linearachsen in der Halbleiterindustrie.

Auch im Kleinformat tragen Stoßdämpfer zur Anlagensicherheit bei. © ACE

In der Halbleiterindustrie führt die Strukturverkleinerung zu kleineren, effizienteren, schnelleren und günstiger produzierten integrierten Schaltkreisen. Mit den Fortschritten in der Mikroelektronik steigen die Anforderungen an die Handlingsysteme, die für den sauberen, sicheren Transport der Wafer zuständig sind.

Fotolithografie ist eine Schlüsseltechnologie bei der Herstellung mikroelektronischer Bauelemente und Schaltkreise sowie bei der Fertigung von Mikrosystemen. Für die einwandfreie Fertigung von Wafern legen Konstrukteure sowohl höchste Sorgfalt auf die Programmierung der automatisierten Prozesse als auch auf die Überwachung der Abläufe. Viele Chip-Hersteller arbeiten im Bereich der Handlingsysteme mit firmeneigenen Zulieferunternehmen. Diese können ohne zu hohes Risiko in die Fertigungsprozesse eingeweiht werden und statten ihre Konstruktionen meist mit hochwertigen Standardkomponenten für Antriebe, Steuerung und Linearachsen aus.

Linearachsen sichern

Wenn es darum geht, die Linearachsen durch robuste mechanische Maschinenelemente zu sichern, die sich für Reinräume eignen, hat ACE Stoßdämpfer passende Lösungen. Das Unternehmen bietet neben einer großen Vielfalt an Katalogprodukten auch kundenspezifische Lösungen. Diese passt ein erfahrenes Ingenieurteam von ACE den Erfordernissen der Halbleiterhersteller an, indem jede Komponente präzise ausgelegt und dann im Prüflabor von ACE getestet wird. Für die Chipfertigung werden bei der betreffenden Applikation hochpräzise, reibungsfreie Achsen in einem Handlingsystem verbaut.

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Deren X- und Y-Achsen dürfen laut Hersteller im Crashfall ebenso wie die Center-Pole-Achse (CP) nur mit maximal zulässigen Kräften belastet werden, um sicherzustellen, dass die Anlage nicht beschädigt wird. Entsprechend waren bei dieser Applikation die drei Achsen mit drei verschiedenen Typen aus der Kleinstoßdämpferpalette von ACE auszurüsten. Dabei kommen für die Y-Achse vier Kleinstoßdämpfer mit Gewinde M20 zur Anwendung, für die X-Achse ebenfalls vier, allerdings mit Gewinde M18 und zwei für die CP-Achse mit der Gewindegröße M25.

Passende Dämpfertypen

Im ersten Schritt wurden gemäß der vom Kunden genannten Spezifikationen die passenden Dämpfertypen ermittelt und zusätzlich die maximal tolerierte Stützkraft im Crashfall vorgegeben. Auf Basis dieser Angaben simulierten die Entwickler von ACE das Bohrbild für den in Frage kommenden Kleinstoßdämpfertypen. Dabei gelang es, Energie und Geschwindigkeit gleichmäßig über den gesamten Hub von 14 mm zu verzögern und dabei die maximale Stützkraft zu reduzieren.

Die vorgegebenen Werte für den bestmöglichen Schutz der beiden anderen Achsen durch mechanische Komponenten konnte ACE ebenfalls erfüllen. Im letzten Schritt wurden die Kleinstoßdämpfer nach ausgiebigen Tests an den Kunden ausgeliefert. Dort sorgen die jeweils zehn Dämpfer seitdem für Schutz an allen drei Bewegungsachsen eines jeden Handlingsystems, das bei der Waferproduktion genutzt wird.|

Halle 1, Stand 1311

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