NSK-Linearführungen bringen Geschwindigkeit und Präzision in die Halbleiterfertigung

Mit der TELICA-Plattform hat das Schweizer Unternehmen ETEL S.A. ein Doppel-Portal-Bewegungssystem für die Halbleiterfertigung entwickelt, das Maßstäbe in Sachen Geschwindigkeit und Präzision setzt. Das System ermöglicht eine überzeugende Kombination aus hohem Durchsatz und sehr guter Genauigkeit. Linearführungen von NSK leisten dazu einen Beitrag.

Konventionelle Bewegungssytemarchitekturen für die Halbleiterfertigung sind konstruktionsbedingt entweder auf hohen Durchsatz oder auf hohe Positioniergenauigkeit optimiert. Ziel der Entwicklung von TELICA war es, beide Eigenschaften zu kombinieren und eine mehrachsige Positionierplattform für anspruchsvollste Anforderungen bereitzustellen – für Halbleiter-Backend-Anwendungen wie Flip-Chip-Die-Bonden, μ-LED-Bonden und Dispensing-Anwendungen.

Um dieses Konzept in die Realität umzusetzen, entschied sich ETEL für den Einsatz der NH-Linearführungen von NSK. Sie sind bekannt für ihre Präzision und Wiederholgenauigkeit sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten. Über die Einstellung der Vorspannung kann die Reibung und die Langzeitsteifigkeit bestimmt werden.

Eine weitere Besonderheit dieser Linearführungen ist, dass sie mit dem von NSK entwickelten LG2-Fett ausgestattet sind. Im Vergleich zu herkömmlichen Fetten erreichen mit LG2 gefettete Linearführungen eine verringerte Partikelemissionsrate, eine längere Lebensdauer sowie niedrigere und stabilere Verschiebekräfte.

Mit Leistungswerten, die für eine mehrachsige Bewegungsplattform einzigartig sind, hat TELICA alle Ziele von ETEL erfüllt. Das System liefert sehr hohe Durchsatzgeschwindigkeiten von bis zu 10.000 UPH (Einheiten pro Stunde) bei einer typischen Flip-Chip-Die-Bonding-Anwendung und eine Positioniergenauigkeit von unter 1 µm. Bisherige konventionelle Lösungen erreichen etwa 7.500 UPH und 3 µm Genauigkeit.

Die mechanische Architektur der TELICA-Plattform besteht aus einem Doppelportalsystem, das Bewegungen in drei Freiheitsgraden (x-, y- und z-Richtung) für eine Gesamtzahl von acht gesteuerten Achsen ermöglicht. Durch die Verwendung der NH-Führungen von NSK erreichen die TELICA-Systeme Verfahrgeschwindigkeiten von 120 m/min in der x- und y-Achse sowie 60 m/min in der z-Achse. Die maximale Beschleunigung beträgt 4 g (x-Achse),  6 g (y-Achse) und 7,5 g (z-Achse), die x-y-Wiederholgenauigkeit nach einer Bewegung der z-Achse liegt bei ±0,25µm oder besser.

Das System ermöglicht es den Anwendern, die Anforderungen an die Produktion von Halbleitern der nächsten Generation wie HBI (Hybrid Bonding Interconnects), FO-WLP (Fan-Out Wafer Level Package) und FO-PLP (Fan-Out Panel Level Package) über einen Arbeitsbereich von bis zu 870 x 800 mm zu erfüllen.

Einen 24/7-Dauerbetrieb an 365 Tagen angenommen, rechnet ETEL mit einer Lebensdauer der TELICA-Systeme von etwa zehn Jahren. Das würde einer „Fahrleistung“ der Linearsysteme von 50.000 km entsprechen. Es gibt mehrere Gründe, warum die Linearführungen der NH-Serie eine solche außergewöhnlich hohe Schienenlaufleistung erbringen können. Dazu gehören die Nutzung der Raydent-Oberflächenbehandlung anstelle von Standard-Edelstahl sowie die extrem geringen Reibungs- und Vibrationswerte und der Einsatz des LG2-Langzeitfettes.

Über ETEL

Die ETEL S.A. mit Sitz in Môtiers im Kanton Neuchâtel/ Schweiz wurde 1974 gegründet. Das Unternehmen gehört zur HEIDENHAIN-Gruppe und hat sich zu 100% der Direktantriebstechnik verschrieben. Mit einem breiten Angebot an Linear- und Torquemotoren, Positions- und Bewegungsreglern sowie High-End-Produkten für die Antriebstechnik bietet ETEL ein Portfolio, das den hohen Anforderungen von Anwendungen in der Halbleiter- und Elektronikindustrie, der Automatisierungs- und Medizintechnik sowie des Werkzeugmaschinenbaus gerecht wird. 
www.etel.ch

Bild 1): Die TELICA-Plattformen von ETEL ermöglichen die Produktion von bis zu 10,000 Halbleiterelementen pro Stunde bei einer Positioniergenauigkeit von 1µm. Foto: ETEL S.A.