Smidig drift utan partikelföroreningar med innovativt energiförsörjningssystem som lämpar sig för renrum

Profil

• Vad behövdes? Platt bandkabel e-skin platt
• Krav som ställdes: Hög precision, korta cykeltider och tillförlitlighet i kontinuerlig drift
• Industri: Halvledartillverkning
• Framgång för kunden: Applikationen har visat sig fungera i ett år med cykeltider på cirka 1 sekund och därmed mer än 31 miljoner cykler per år

"Volume Pattern Generator" system, förkortat VPG, från Heidelberg Instruments används främst inom industriell massproduktion. De använder UV-lasrar för att generera fotomasker med hög precision och hastighet, som fungerar som mallar för tillverkning av mikrochips, sensorer, lysdioder och MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems). VPG-system används också för direkt skrivning av mikrostrukturer på wafers.

Förutom extremt hög precision ingår 24/7-drift och mycket korta cykeltider varje sekund i kravprofilen för drivenheterna i systemen. Det är därför Heidelberg Instruments utvecklar många kärnkomponenter internt, bland annat tvärbord med luftlager. Eftersom exponeringsprocessen sker under renrumsförhållanden måste drivkomponenterna väljas i enlighet med detta. Detta gäller i synnerhet för tvärbordets energi-, signal- och mediaförsörjningssystem. Även de minsta dammpartiklarna försämrar exponeringens kvalitet. Ett annat krav är minst lika viktigt: alla ojämnheter, hur små de än är, i energiförsörjningssystemet måste undvikas, eftersom de minskar exponeringens precision.

Under detta utvecklingsprojekt presenterade igus e-skin flat: ett nytt energiförsörjningskoncept som gör att man slipper de kedjor som tidigare användes. Istället leds kablarna och slangarna i platta profiler - s.k. pods - som kan öppnas och stängas individuellt efter behov. Detta kompakta system tillåter mycket små böjningsradier och är motståndskraftigt mot slitage och nötning under rörelse, också eftersom det inte finns några kedjelänkar som rör vid varandra. Det innebär att det kan användas i renrum - även i flera lager - vilket bekräftas av tester som utförts av Fraunhofer IPA. Innovationen kom vid rätt tidpunkt: konstruktörerna i Heidelberg byggde en demonstrator för uthållighetstester med den nya bärkabeln, som nu har genomgått 120 miljoner cykler med ISO 1 i igus testlaboratorium. Kabeln klarade testet till användarens fulla belåtenhet. igus utförde de sista justeringarna av fästelementen - och det nya energiförsörjningssystemet för de små VPG- och ULTRA-systemen var klart.

Denna lösning har nu använts i över ett år och har visat sig fungera i praktiken, även i mycket dynamiska applikationer med cykeltider på cirka en sekund - det vill säga mer än 31 miljoner cykler per år. Heidelberg Instruments använder högkvalitativa igus chainflex-kablar med ett nötningsbeständigt TPE-mantel.