Die Halbleiterindustrie benötigt Maschinen, die mit optimaler Präzision und Wiederholgenauigkeit arbeiten und deren Leistungsdaten im Nanometerbereich liegen. Kleinste Abweichungen können zu fehlerhaften Chips, also zu teurem Ausschuss führen. Auf der Fachmesse für 3D-Druck Formnext in Frankfurt zeigt Trumpf additiv gefertigte Teile für die Halbleiterindustrie, wie zum Beispiel Verteiler, die in Wasser- und Gasleitungen von Halbleiterfertigungsanlagen zum Einsatz kommen.
„Halbleiterhersteller können mit Additiver-Fertigungstechnologie Ausschuss reduzieren und Kosten sparen. Der innovative Ansatz, additiv gefertigte Bauteile einzusetzen, erhöht die Funktionalität und Präzision von Halbleiterfertigungsmaschinen und ebnet den Weg für effizientere Produktionsprozesse“, sagt Marco Andreetta, bei Trumpf verantwortlich für Additive Fertigung für die Halbleiterbranche.
Halbleiterindustrie profitiert von additiver Fertigung
Die komplexen Maschinen der Halbleiterindustrie sind auf die Präzision jedes einzelnen Bauteils angewiesen. Beispiele hierfür sind Flüssigkeits- und Gasverteiler. Die konventionelle Herstellung komplexer Flüssigkeitsverteiler führt zu großen und schweren Teilen, die abrupte Flüssigkeitsströmungen und Stagnationszonen aufweisen und anfällig für Leckagen sein können. Die daraus resultierenden Druckverluste und strömungsinduzierten Vibrationen wirken sich negativ auf die Halbleiterproduktion aus.
„Die AM-Technologie ermöglicht es den Herstellern von Halbleiteranlagen, mehrere Teile zu einem einzigen zusammenzufügen, was die Zuverlässigkeit verbessert“, sagt Andreetta. Die Optimierung der Verteiler führt zu effizienteren und robusteren Komponenten, die letztlich die Gesamtleistung der Halbleiterfertigungsmaschinen verbessern.
Fluidverteiler mit höherer Steifigkeit und geringerem Gewicht
Die AM-Technologie von Trumpf ermöglicht die Herstellung von Komponenten für Halbleitermaschinen mit höherer Steifigkeit und geringerem Gewicht, was für die hohen Anforderungen in der Halbleiterfertigung entscheidend ist. AM-gefertigte Fluidverteiler weisen geringere Druckverluste, mechanische Störungen und strömungsinduzierte Vibrationen auf. Die geometrische Freiheit, die der 3D-Druck ermöglicht, kann dazu beitragen, mögliche Lecks zu reduzieren und die Leistung und Zuverlässigkeit der Teile zu erhöhen.
Trumpf bietet Überwachungslösung für den 3D-Druck
Die Qualitätsanforderungen an Teile, die in Halbleiterfertigungsmaschinen zum Einsatz kommen, sind beispiellos und eine Herausforderung für jede Fertigungstechnologie. Mit seiner Überwachungslösung für den 3D-Druck ermöglicht Trumpf, diese Anforderungen mit der automatischen Multilaserausrichtung (AMA) und der Schmelzbadüberwachung zu erfüllen. AMA bietet TruPrint Anwendern eine vollautomatische Online-Überwachung und Korrektur der Positionierung der Laserstrahlen zueinander – auf wenige Mikrometer genau.
Auf der Formnext 2024 stellt Trumpf die zweite Version des AMA Systems vor, die eine schnellere Erfassung und feinere Korrektur ermöglicht. Das patentierte System erfasst visuell die Position von Master-Laser und Slave-Laser und korrigiert die zweite Position. Der Vorgang erfolgt zwischen der Produktion der einzelnen Lagen in einem vom Anwender eingestellten Intervall. Die Trumpf Technologie überwacht auch den Schmelzpool live während des Druckprozesses.
„Das sichert nicht nur die Qualität, sondern kann auch die Kosten senken“, sagt Andreetta. Denn durch die Live-Überwachung des Schmelzpools während des Fertigungsprozesses können Anwender teure zerstörungsfreie Prüfverfahren wie etwa eine Computertomographie (CT) des Bauteils nach der Produktion einsparen. (eve)
Messe Formnext 2024: Halle 12.0, Stand D99
