Non è solo la gentilezza, la meccatronica afferrare di Gimatic come vantaggio rispetto pneumatico spettacolo. Il loro utilizzo riduce anche i costi complessivi: sono molto più facili da usare, non richiedono manutenzione e sono adatti per camere bianche. Tutti i vantaggi perché sono tra gli sviluppatori di wafer Sistemi di marcatura e smistamento da Innolas Suscita entusiasmo. Leggi perché l'unità girevole e la pinza hanno prevalso anche su altre soluzioni meccatroniche dello specialista del laser.

Contenuto della storia di copertina

• Sistemi di marcatura e smistamento wafer per semiconduttori
  • Competenza Innolas
• Delicata rimozione delle cialde
  • 200 wafer all'ora nella camera bianca
  • Dispositivo di sicurezza della forza di presa senza corrente
  • Considera la sensibilità del wafer
• Vale la pena ripensare la meccatronica
• Un assaggio di velocità e pin

"Non ho trovato nessun altro produttore che lo realizzi in modo così compatto", afferma Sven Wollstadt, Responsabile dello sviluppo presso Innolas Semiconductor GmbH, Krailling. Durante lo sviluppo di una nuova macchina selezionatrice di wafer, ha optato per componenti alimentati elettricamente da Gimatic. Questa è la prima volta che non utilizza una soluzione pneumatica e questo dovrebbe rimanere tale per i nuovi sviluppi futuri.

Sistemi di marcatura e smistamento wafer per semiconduttori

La holding sovraordinata con sede in Germania Innolas è stata fondata nel 1995. Con le sue quattro consociate, ha prodotto innovativa tecnologia laser per applicazioni industriali e scientifiche per clienti in tutto il mondo.

Innolas Semiconductor si è concentrata sulla produzione di alta qualità Soluzioni di marcatura e smistamento di wafer per l'industria dei semiconduttori in un rapporto dal 70 al 30 percento. Le soluzioni specifiche per il cliente sono da oltre 20 anni il fiorente core business dei 25 dipendenti.

Per tutte le macchine in portafoglio, quando si selezionano i sottocomponenti, l'attenzione è rivolta alla loro qualità e al know-how degli specialisti. Per soddisfare anche i più elevati requisiti di purezza del cliente finale, tutti i sistemi vengono prodotti e messi in funzione nella camera bianca ISO6 (ISO 14644-1) interna.

Competenza Innolas

"I nostri clienti fanno consegnare le macchine alle loro sale di produzione pronte per le camere bianche", spiega Thomas Roelz dalle vendite un punto vendita unico della sua azienda. I riferimenti includono numerosi attori globali di fama mondiale nel settore dei wafer e dei chip. Circa 20-30 macchine speciali lasciano la casa del leader di mercato in Europa e del potenziale leader di mercato in Asia e negli Stati Uniti, dove attualmente arriva il 50% del business.

Pinze robotiche, EOAT, kit pinze per cobot e robot industriali

"Dobbiamo ringraziare i nostri clienti per il fatto che dal 2001 produciamo anche sistemi di smistamento di wafer", spiega Sven Wollstadt. Inizialmente avevamo solo marcatori laser nella nostra gamma fino a quando un cliente non si è rivolto a noi. Era del parere che con la nostra tecnologia potessimo anche produrre le selezionatrici. Una tale macchina di smistamento o trasferimento per silicio e altri wafer è la "IL C3800", che ora è equipaggiata per la prima volta con pinze meccatroniche o unità girevoli. 

Delicata rimozione delle cialde

In un sistema di elaborazione wafer modulare, ci sono sistemi di trasporto tra le singole stazioni che trasportano i wafer sensibili da una stazione all'altra. Poiché qui prevalgono le condizioni assolute della camera bianca, questa gestione deve essere completamente automatizzata. È anche importante assicurarsi che né la parte anteriore né quella posteriore del wafer con l'estensione robot per prevenire la contaminazione durante il processo.

Il sistema di trasferimento wafer tipo IL C3800 ha il compito di aprire automaticamente una scatola in plastica compatibile con camera bianca FOUP (front open unit pot), prelevare i wafer contenuti, capovolgerli, allinearli e consegnarli alla successiva unità di lavorazione. Un tre assirobot preleva i wafer dalla stazione di carico e posiziona i chip in modo molto rapido e preciso sul cosiddetto pinna (Stazione di svolta).

Due Pinza Gimatic accetta il wafer. L'unità girevole trasforma questa cialda arrivando dalla parte sbagliata in modo assolutamente sincrono con l'ausilio di una trasmissione a cinghia dentata di precisione. Infine, le pinze posizionano il wafer di silicio sul cosiddetto allineatore, dove viene allineato per un ulteriore trasporto.

Ecco una lettura fotocamera per immagini il codice a barre del wafer. La macchina transfer trasferisce via Ethernet le informazioni contenute nel codice a barre e l'esatta posizione del wafer alla successiva stazione di lavorazione, che esegue automaticamente il corretto processo nel posto giusto

200 wafer all'ora nella camera bianca

"Con questa automazione, l'utente risparmia il lungo processo di trasporto e può dedicarsi al suo compito principale, come l'ablazione laser degli strati", afferma Thomas Rölz, spiegando la necessità di investire in una macchina, la cui complessità diventa chiara solo a un esame più attento. Ma quello sono per il Clean room di classe 1 ha permesso di aggiungere circa 200 wafer all'ora in modo completamente automatico al processo, giustificare l'investimento.

In questa stazione di tornitura vengono utilizzate per la prima volta due pinze Gimatic da MPPM 1606 e un'unità girevole di tipo MRE 25180. "Volevamo lontano dalla pneumatica, perché generava troppa abrasione nelle nostre macchine precedenti, era troppo grande, era troppo complesso da implementare e non poteva maneggiare i wafer con sufficiente delicatezza ", afferma il responsabile dello sviluppo, descrivendo le ragioni del passaggio dalla pneumatica alla meccatronica. In particolare, l'abrasione provocata dalla pneumatica qui non era più accettabile perché la marcatura laser nel campo micrometrico doveva essere assolutamente priva di particelle.

Dispositivo di sicurezza della forza di presa senza corrente

"All'epoca stavo cercando su Internet chi fosse specializzato nella produzione di tali componenti meccatronici", ricorda. Gimatic ha implementato entrambe le caratteristiche che erano importanti per noi nei suoi prodotti: sia la rotazione che un design molto compatto. "Questi sono semplicemente il nostro USP: design piccolo, controllo semplice e mantenimento della forza di presa anche in assenza di tensione ", aggiunge Harry Kern, consulente tecnico di Gimatic Vertrieb GmbH e persona di contatto per lo specialista del laser. "Per inciso, siamo stati i primi a offrire un dispositivo di sicurezza della forza di presa senza corrente". L'intero sistema è brevettato.

 Queste pinze a vuoto gestiscono tutto

"Questo è un punto molto importante", afferma Sven Wollstadt, "che la pinza rimanga nello stato in cui si trovava l'ultima volta, anche se la macchina si guasta". Questo è particolarmente importante con gli stati indefiniti dell'unità girevole. Il fatto che i singoli passaggi di Direttiva UE sull'efficienza energetica per ridurre il consumo di energia primaria del 20% entro il 2020, è ovviamente con il metodo: un'accensione - posizione finale - fatto.

"Siamo pionieri con questo flipper e il metodo di lavoro parallelo e autosufficiente", riferisce con orgoglio il responsabile dello sviluppo. Nei sistemi convenzionali, il robot trasporta e gira i wafer uno dopo l'altro.

Considera la sensibilità del wafer

"La sfida più grande per noi in questa applicazione è stata la sensibilità dei wafer", ricorda Harry Kern. Il wafer può essere afferrato solo per i primi millimetri del diametro esterno con una forza di soli cinque Newton. Altrimenti il ​​processo di presa distruggerebbe la sua struttura. Una pinza pneumatica non può più farlo.

"Una gita elettrico Greifer la forza si accumula secondo necessità. Il riduttore porta le ganasce di presa a resistenza, cioè colpendo il wafer. Le ganasce non possono muoversi oltre, ma il mandrino continua a funzionare e genera così la forza di presa. La scheda di controllo nella pinza registra questo e si spegne a una forza preimpostata ", Harry Kern descrive il processo di presa.

pinza | pneumatico + elettrico di vari produttori

Nel sistema pneumatico, la pinza colpisce il pezzo in lavorazione con tutta la sua forza di presa in una volta e distruggerebbe almeno un wafer. Innolas ha anche progettato ganasce in carbonio per supportare questa applicazione, che assumono anche una funzione di molla e quindi riducono la forza di presa.

Vale la pena ripensare la meccatronica

"Il nuovo sviluppo era estremamente complesso, ma ora l'unità girevole è molto più facile da produrre", riassume Sven Wollstadt. In questo modo, i costi di manutenzione e di produzione potrebbero essere notevolmente ridotti.

I soli tempi di produzione sono stati ridotti di un terzo. Il semplice controllo della pinza e del gruppo orientabile consente inoltre di inviare i segnali digitali direttamente al controllo. Quindi non sorprende che per i nuovi sviluppi debbano essere utilizzate solo pinze meccatroniche.

Il cliente, d'altra parte, può aspettarsi di ridurre i costi totali o il costo totale di proprietà. Perché Gimatic garantisce senza manutenzione fino a 10 milioni di cicli. "Siamo l'unico fornitore che offre una pinza con un controllo a 3 pin 24 V e quindi non abbiamo bisogno di un modulo aggiuntivo", aggiunge Harry Kern.

E l'opzione di controllo molto semplice consente di risparmiare la programmazione e la formazione dell'operatore. "Il rapporto prezzo / prestazioni dei moduli è eccezionale e ci è piaciuto molto usarli", afferma felice Sven Wollstadt. E aggiunge alla valutazione: "Abbiamo molti fornitori interni, ma Gimatic è stato molto impegnato e ci ha supportato in modo molto costruttivo".

Un assaggio di velocità e pin

La tendenza generale nel design è quella di privilegiare i prodotti meccatronici rispetto a quelli pneumatici. “Non da ultimo nel corso del industria 4.0sviluppo e l’avvento della robotica collaborativa, i clienti ora chiedono specificamente informazioni sui nostri prodotti”, afferma Harry Kern. E così ci dà un piccolo assaggio delle novità di Gimatic:

Ora abbiamo una versione veloce nel programma, che spetta a 120 cicli di presa al minuto raggiunto. Esiste anche una variante della pinza che emette un segnale quando viene raggiunta la corrente di picco e il motore di azionamento viene spento. Questo segnale può essere utilizzato per definirlo come un "componente afferrato".

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