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Induktives Laden Induktives Laden im Reinraum treibt Halbleiterindustrie an

Von Dipl.-Betriebswirt (FH) Bernd Maienschein 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Wiferion GmbH
Fabmatics GmbH
Klinkhammer Intralogistics GmbH
Unitechnik Systems GmbH
Infios GmbH

200 und 300 Millimeter – so groß sind die Waferdurchmesser, die in der Halbleiterindustrie von Bedeutung sind. Insbesondere für die 200er-Wafer, deren Produktionsanlagen in die Jahre gekommen sind, sorgt Fabmatics mit maßgeschneiderter Automatisierung dafür, dass sie effizient und sicher produziert werden können.

Induktives Laden macht Reinraumautomatisierung durch Fabmatics wartungsfrei und sicher.(Bild: Sven Claus)
Induktives Laden macht Reinraumautomatisierung durch Fabmatics wartungsfrei und sicher.
(Bild: Sven Claus)

Der Dresdner Automatisierungsspezialist Fabmatics beliefert namhafte Kunden der internationalen Halbleiterindustrie in Europa, Asien und den USA. Bereits im Jahr 2009 begann Fabmatics mit der Entwicklung eines eigenen mobilen Roboters, der zunächst schienengebunden war. Das System wurde später so weiterentwickelt, dass es sich frei im Raum bewegen kann und damit maximale Flexibilität für den Materialtransport bietet. Heute sind Transportroboter wie der „HERO Fab“ fester Bestandteil der Produktfamilie. Sie befördern Waferkassetten autonom, verbinden Maschinen über mehrere Ebenen hinweg und lassen sich dank ihrer modularen Konstruktion optimal an kundenspezifische Layouts anpassen.

Ladepads im Doppelboden

Eine Herausforderung stellte zunächst die Energieversorgung dar – bis Fabmatics auf die Ladelösung von Wiferion stieß. Das Laden im Reinraum mit herkömmlicher Kontakttechnik ist problematisch, denn Schleifkontakte und Steckverbindungen erzeugen beim Anfahren Abriebartikel. Dieses Risiko ist in Produktionsumgebungen untragbar, in denen schon kleinste Verunreinigungen Schäden in Millionenhöhe verursachen können.

Die zweite Generation der mobilen Fabmatics-Roboter arbeitet mit der induktiven Ladelösung von Wiferion zusammen, die bis zu 60 Ampere überträgt. Zusammen mit dem Partner Pohlcon hat Fabmatics Ladepads entwickelt, die nahtlos in den Doppelboden von Reinräumen eingebettet werden können. Dazu muss lediglich eine der üblicherweise im Reinraum vorhandenen Bodenplatten ersetzt werden, sodass aufwendige Umbauten nicht nötig sind. Die Energieübertragung erfolgt kontaktlos über ein magnetisches Feld, sodass keine Partikel erzeugt werden. Darüber hinaus ist das kabellose Ladesystem des Wireless-Charging-Spezialisten Wiferion auch brandschutztechnisch vorteilhaft, wie es heißt. Schleppketten oder offene Kontakte, die Partikelabrieb und Funkenbildung begünstigen könnten, werden überflüssig.

Aufladen im Betrieb

Der größte Vorteil liegt jedoch im Prinzip des In-Process-Charging. Anstatt feste Ladezeiten einzuplanen, laden die Roboter von Fabmatics während ihrer normalen Arbeit, beispielsweise beim Be- und Entladen von Wafer-Kassetten. Dank der hohen Positionierungstoleranz der Wiferion-Systeme genügt es, wenn der Roboter kurz über dem Ladepad anhält. Selbst kleinere Abweichungen führen nicht zu Ladeunterbrechungen. Jede kurze Pause genügt, um den Energiestand stabil zu halten. Separate Ladezonen, lange Pausen oder manuelle Eingriffe sind nicht erforderlich. Das macht die Lösung zudem besonders platzsparend.

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