Kugelführungen
Kugelführungen
Elektronik
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Die Herstellung von elektronischen Bauelementen erfordert Maschinen, die mit hoher Taktzahl präzise unterschiedliche Positionen punktgenau anfahren. In der Leiterplattenfertigung oder bei der lithographischen Bearbeitung von Wafern ist die MarMotion Hochgenau Kugelführung das bestimmende Bauelement. Forderungen sind eine spielfreie Bewegung, lange Lebensdauer und höchste Reinheit (Reinraum-Fertigung)

 

 

 

Kugelführungen
Elektrotechnik
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Höchste Präzision und Zuverlässigkeit

In Geräten für die Mikroelektronik-Industrie ist höchste Präzision gefordert. Mikrostrukturen und kleinste Objekte müssen exakt positioniert oder miteinander verbunden (gebonded) werden. Dabei werden große Anforderungen an die mechanische Präzision gestellt.

Bei der Produktion der immer kleiner werdenden Mikrostrukturen ist aber die Präzision nicht alleine von Bedeutung. Aus wirtschaftlichen Gründen müssen die Prozesse auch immer schneller ablaufen können, um die Produktivität der Maschinen zu steigern. Für die Mechanik bedeutet dies die Forderung nach hoher Steifigkeit, um unerwünschten Schwingungen entgegen zu wirken.

 

Wie ein Sandkorn, schneller als das menschliche Auge

NXP, Hersteller von Diebondern, konnte in den vergangenen Jahren die Ausbringung ihrer Maschinen deutlich erhöhen. Beispielsweise wird ein Quarzkristall von der Größe eines Sandkorns über einen Roboterarm mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich auf einem Substrat positioniert. Während zu Beginn der Entwicklung noch 6.000 Teile pro Stunde platziert werden konnten, wurden im Jahr 2003 schon bis zu 18.000 Teile pro Stunde erreicht. Heute beträgt die Ausbringung 24.000 Teile pro Stunde – schneller als das menschliche Auge den Prozess verfolgen kann.

Diese Steigerung wird neben der Verwendung von neuen bürstenlosen Servomotoren und der Reduzierung der bewegten Massen durch neue, leichtere Werkstoffe auch wesentlich durch den Einsatz von MarMotion Hochgenau Kugelführungen ermöglicht. Der Roboterarm zur Positionierung des Quarz-Kristalls führt eine kombinierte Hub- und Schwenkbewegung aus, die von einer Kugelführung geführt wird. Die Anordnung der Kugeln in zwei Kugelkäfigen aus Kunststoff, die über Federpakete abgestützt werden, optimiert die Kugelführung für hohe Beschleunigungen. Wie bei allen Mahr Hochgenau Kugelführungen wird die Vorspannung werkseitig durch Mahr für jede einzelne Kugelführung auf den zuvor in Versuchen ermittelten optimalen Wert eingestellt. Dadurch erreicht die Kugelführung neben höchster Präzision auch eine sehr lange Lebensdauer. Dies ist ein weiteres, sehr wichtiges Kriterium in der Halbleiterfertigung.

6 Stunden Stillstand in 2 Jahren

Die Maschine läuft 24 Stunden am Tag, 7 Tage in der Woche. Stillstandszeiten zur Wartung oder gar für eine ungeplante Reparatur haben hier große finanzielle Folgen. Richard van Lieshout, NXP/ITEC stellt fest: „Durch die Verwendung von Mahr Kugelführungen konnten wir die Produktionsstillstandszeit auf 6 Stunden in zwei Jahren reduzieren. Ein enormer wirtschaftlicher Gewinn.“

Die MarMotion Hochgenau Kugelführung ist die bewährte Präzisionsführung für Dreh- und Hubbewegungen in der Mikroelektronik-Produktion für vielfältige Pick-und-Place Aufgaben, dem Handling von SMD Bauteilen und der Justage von Wafern und Fotomasken in lithographischen Verfahren (Maskaligner). Auf Wunsch stehen auch Ausführungen für den Einsatz der Kugelführung im Vakuum und unter Reinraumbedingungen zur Verfügung.