Wafer-Handling: Mikrometergenaue Präzisionsarbeit

Your added value in the semi-conductor industry

Verfügbarkeit, Geschwindigkeit & Maschinendurchsatz als Erfolgsfaktoren

Wafer sind runde oder quadratische, etwa ein Millimeter dicke Halbleiter-Scheiben, die in der Mikroelektronik, Photovoltaik und der Mikrosystemtechnik eingesetzt werden. In der Regel werden bei der Herstellung mikroelektronischer Bauteile mehrere Wafer zu einem Los gruppiert und hintereinander oder parallel bearbeitet.

Eine Verarbeitung dieser gewissermaßen winzigen Scheiben ist nur über Präzisions-Roboter möglich, die sogenannten Wafer-Handler. Hier handelt es sich um hochtechnisierte Spezialmaschinen, die in der Lage sind, mikrometergenau und hochsauber zu arbeiten. Auch der modernste Standardroboter muss hier in der Regel passen.

Wafer werden meistens in der Serienfertigung verwendet, so dass die eingesetzten Wafer-Handler mit großer Geschwindigkeit und trotzdem äußerst genau arbeiten müssen: Selbst minimalste Abweichungen sind nicht tolerierbar.

Sogar unsichtbare Luftpartikel können die Strukturierung integrierter Schaltkreise in Mikrometer-Bruchteilen stören, so dass Wafer-Handler häufig in Reinräumen eingesetzt werden, in denen die Konzentrierung luftgetragener Teilchen so niedrig wie möglich gehalten wird. Voraussetzung für den Einsatz in Reinräumen ist die Erfüllung der Reinraum ISO 14644. Je niedriger die Reinraumklasse, desto höher sind die Anforderungen an eingesetzte Wafer-Handler. In Reinraum Klasse 1 genutzte Roboter müssen somit allerhöchsten Ansprüchen genügen, so dass nur wenige Wafer-Handler für diesen Einsatz geeignet sind. Roboter, wie beispielsweise die Wafer-Handler der Firma isel, schaffen selbst diese hohen Anforderungen.

Zusätzlich stellen neue Trends wie die Integration zusätzlicher Achsen, die engere Vernetzung von Roboter- und Maschinensteuerung und die Erhöhung des Durchsatzes die Robotik und damit auch die Wafer-Handler vor permanent steigende Herausforderungen. Auch hier punkten isel-Roboter mit der notwendigen Offenheit und Skalierbarkeit. Die integrierte Steuerungs-Technologie kann in Verbindung mit Servo-Antrieben und Servo-Verstärkern mit EnDat-Schnittstelle und Powerlink den Maschinendurchsatz durchaus verdoppeln und Totzeiten minimieren.

In Zeiten fortwährender Individualisierung müssen Wafer-Handler wahre Multitalente sein und sich flexibel an Kundenwünsche anpassen lassen. Auch hier spielt eine flexible Steuerungssoftware eine ganz entscheidende Rolle und sollte über eine Entwicklungsumgebung wie beispielsweise Automation Studio veränderbar sein. Die isel-Technologie ist auch auf diesem Gebiet richtungsweisend, denn die Robotersteuerung 1,6-GHz-SPS kann durch unterschiedliche I/O-Module erweitert werden und ist nicht auf eine feste Zahl beschränkt.

Präzisionsarbeit, Maschinendurchsatz und Flexibilität, die Anforderungen an moderne Wafer-Handler gehen noch weiter. Auch in punkto Geschwindigkeit und Verfügbarkeit müssen sie hohen Ansprüchen genügen. Enge Steuerungskopplungen durch eine schnelle Ethernet-Schnittstelle tragen erheblich zur Geschwindigkeit bei. Auch hier spielt isel in der ersten Liga mit, wobei die Steuerungskopplung sogar noch enger ausfallen kann, wenn auch die Maschinensteuerung auf der gleichen Technik basiert.

Um Ausfälle zu vermeiden und die Maschinenverfügbarkeit zu erhöhen, sollten Sie auf eine weitgehend verschleißfreie Wafer-Mechanik achten. Durch eine Auslagerung der Steuerung sparen Sie bis zu mehreren Stunden Wartungsarbeit ein, da der zum Elektronikwechsel erforderliche Roboterausbau und die anschließende Neuanlernung des Roboters entfallen. Die Verfügbarkeit kann sich dadurch deutlich erhöhen.

Fazit:

Neuste Steuerungs- und Sicherheitstechnologien sind maßgebliche Kriterien für den erfolgreichen Einsatz von Wafer-Handlern. Durch stetig steigenden Wettbewerb ist es auch in der Robotik unerlässlich, Verfügbarkeit, Geschwindigkeit und Maschinendurchsatz zu optimieren. Mit Wafer-Handlern, die auf isel Technologie basieren, erreichen Sie hier den entscheidenden Vorsprung gegenüber dem Wettbewerb.
Für weitere Fragen oder auch eine unverbindliche Beratung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Rufen Sie uns an: 0 66 59 / 981 800.

Weiterführende Links:

http://www.isel.com/germany/de/robotics/produkte/wafer-handler.html
http://www.br-automation.com/de/unternehmen/kundenmagazin/2013/201306/flexibilitat-und-zukunftssicherheit-mit-off-the-shelf-losung/

 

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