Eins ist sonnenklar: Innovative Automatisierung erhöht die Effizienz

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Die Waferherstellung stellt hohe Anforderungen an die eingesetzte Technik – und der Markt fordert höchste Effizienz von den Produzenten. Die neue umweltfreundliche Diamantdrahttechnologie bei den Drahtsägen ermöglicht einen Sägeprozess mit doppelter Schnittgeschwindigkeit. Siemens bietet optimierte Automatisierungskonzepte für High-Performance-Ingot-Cutting-Maschinen.

 

Der entscheidende Vorteil dabei liegt in der Fähigkeit, nicht nur die Automatisierungskomponenten zu liefern, sondern auch die passenden Motoren und Antriebe. So ist Siemens heute Weltmarktführer bei der Automatisierung und Ausrüstung von Maschinen und Anlagen zur Waferherstellung, wie z. B. Bricking-Maschinen, Drahtsägen, Wafer-Vereinzelung- und -Reinigungsmaschinen.

Ihr Anspruch: Optimale Performance sichert Ihren Platz an der Sonne

Für die Automatisierung von Produktionsmaschinen zur Waferherstellung sprechen zahlreiche Argumente.

Sicherheit und Produktivität vom ersten Sonnenstrahl an

Das wohl wichtigste bei diesem sehr fragilen Produkt ist ein schonender Umgang. Die feinfühlige Abstimmung des Ingot-Vorschubs und die Regelung von Drahtspannung und -geschwindigkeit stehen beispielhaft dafür. Zugleich sorgen automatisierte Prozesse dafür, dass Fehler vermieden werden und weniger Verschnitt entsteht.

Energieeffizienz vom Weltmarktführer

Die Quadratur des Kreises können auch wir nicht schaffen, wohl aber durch intelligente Automatisierung dafür sorgen, dass beim Wafering nicht zu viel Energie benötigt wird. Dazu wird z. B. die Bremsenergie der Wickelmotoren für die Diamantdrahtsägen zurückgespeist, wenn diese sich mit einem definierten Geschwindigkeitsprofil durch den Siliziumblock bewegen. Auch für die Weiterverarbeitung der gesägten Wafer, wie das Vereinzeln, Schleifen, Polieren und Reinigen bieten wir integrierte Automatisierungskonzepte – für höchste Produktivität und minimierte Kosten.

Technologisches Herzstück: die Drahtsäge

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Die hauchdünnen Wafer werden mit Drahtsägen aus den Siliziumblöcken (Ingots) herausgeschnitten. Dazu führen Rollen die Sägedrähte über ein Drahtfeld, das mit dem Abstand der Drähte die Dicke der Wafer bestimmt. Die Drähte werden zum Sägen mit einer Geschwindigkeit > 20m/s zwischen Abwickler und Aufwickler hin- und herbewegt und mit einer Tänzerregelung auf konstanter Spannung gehalten. 

 

Beim Sägevorgang werden die Ingots mit konstanter Geschwindigkeit langsam von oben auf das Drahtfeld abgesenkt und über mehrere Stunden zu Wafern geschnitten. Das feinfühlige Zusammenspiel der Bewegungen von Diamantdraht und Siliziumblock bietet erhebliches Potenzial für Produktivitätssteigerungen. Darüber hinaus geht der Trend zum Einsatz immer dünnerer Diamantdrähte, weil sich so die Schnittbreite minimieren und mehr Wafer aus dem Ingot schneiden lassen – mit weitaus höheren Produktionsgeschwindigkeiten.

 

Ihre Vorteile

  • Fertigung von hochwertigen Wafern durch hochgenaue Motion-Control-Funktionalität
  • Vermeidung teurer Drahtrisse durch zuverlässigen Betrieb auch bei kurzzeitigen Netzausfällen mit Smart Energy
  • Platzersparnis und Vermeidung von konventionellen Schaltungen im Schaltschrank durch Safety Integrated
  • Kostenersparnis durch effizientes Engineering und integrierte Technologiefunktionen in den SIMATIC Steuerungen und den Sinamics S120 Antrieben

 

Eingesetzte Produkte

SIMATIC S7-1500F failsafe Controller als Maschinensteuerung und SIMOTION D, als Motion Control System für anspruchsvolle Bewegungsführung und höchste Performance

PROFINET und PROFIsafe zur Kommunikation mit den Antrieben und den dezentralen Peripheriebaugruppen SIMATIC ET200SP

Modulares skalierbares Antriebssystem SINAMICS S120 und SIMOTICS M-1PH8 wassergekühlte Motoren für die Wickler bzw. SIMOTIICS S-1FK7 Servomotoren für höchste Präzision von Verleger- und Tänzerantrieb, sowie als Vorschubmotor

Waferherstellung in der Praxis

Maximale Produktivität und Kosteneffizienz

Alle Lösungen für Ihre Waferproduktion, von der Automatisierung bis zur Stromversorgung – von einem Partner.

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Automatisierung für die Waferherstellung

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