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antriebstechnik 11/2024

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antriebstechnik 11/2024

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK

SPECIAL: ANTRIEBSTECHNIK AUF DER SPS EXPERTISE FÜR DIREKTBELICHTUNG HÖCHSTE PRÄZISION IM SUB-MIKROMETER-BEREICH Das globale Tech-Unternehmen Visitech aus Norwegen entwickelt und produziert qualitativ hochwertige maskenlose Lithographie-Subsysteme, die für Leiterplatten, Halbleiter und die Additive Fertigung verwendet werden. Visitech ist bekannt für seine Systeme, die branchenübliche hohe Anforderungen in Bezug auf Geschwindigkeit, Präzision, Zuverlässigkeit und Qualität erfüllen. Bei der Systemsteuerung kooperieren die Norweger mit den Automatisierungsspezialisten von Sieb & Meyer aus Lüneburg. Das Unternehmen stellt eine Antriebskombination für Präzision bis in den Sub-µm-Bereich zur Verfügung. Die Zusammenarbeit von Visitech und Sieb & Meyer begann vor über zehn Jahren, als zunächst eine passende Steuerungslösung für hochkomplexe Aufgaben zum Direktbelichten von Leiterplatten benötigt wurde. Darüber hinaus sollte die Steuerungslösung aber auch in der Halbleiter-, Verpackungs- sowie in der Additiven Fertigungstechnik in industriellen und biomedizinischen Anwendungen zum Einsatz kommen. Torsten Blankenburg, CTO bei Sieb & Meyer AG, Lüneburg Sieb & Meyer nahm diese Herausforderung an und entwickelte mit dem MC2 einen geeigneten Motion Controller für bis zu acht Achsen. Ergänzt wurde der MC2 um geeignete Servoverstärker der Serie SD2x und das proprietäre Bussystem Servolink 4. In der Zwischenzeit hat sich die Komplettlösung in diversen Anwendungen bewährt. Die Besonderheit dabei: Bei der Umsetzung steht der Endkunde immer mit beiden Unternehmen in Kontakt und kann auf die jeweilige Expertise direkt zugreifen. Direktbelichter sind eine Technologie, die höchste Präzision erfordert. Der Belichtungsprozess eines Wafers oder einer Leiterplatte läuft wie folgt ab: Die zu belichtende Fläche wird mit einer fotosensitiven Schicht benetzt. An den Stellen, wo bei der Belichtung das Licht auftrifft, wird diese Schicht stabil. Der nicht 32 antriebstechnik 2024/11 www.antriebstechnik.de

01 Sebastian Aske, Produkt manager bei Visitech: „Die Herausforderung besteht darin, immer an die Grenzen zu gehen – wir wollen immer schneller werden: mehr Leistung, mehr Daten, genauere, feinere Details, und am liebsten natürlich alles zur gleichen Zeit“ belichtete Teil bleibt weich und wird im nächsten Prozessschritt entfernt: Es bleiben nur die gewünschten Strukturen zurück. Konventionelle Belichtungsanlagen nutzen dafür entweder Schablonen oder fahren die Platte stückweise ab und reihen dabei nahtlos ein Bild an das nächste. Die Direktbelichtung ist dagegen ein kontinuierlicher Prozess, der ohne Schablone auskommt. Der Belichter richtet die Platte zunächst aus, dann fährt er mit seinem Belichterkopf in einer mäanderförmigen Bewegung über die Platte und belichtet diese während der Fahrt. Dieses Verfahren ist schneller als die Punkt-zu-Punkt-Belichtung, weil Fahr- und Belichtungsprozesse gleichzeitig stattfinden. Historisch gesehen handelt es sich um einen analogen Prozess, aber maskenlose Abbildungssysteme sind digital und ebenen so den Weg in die Zukunft der Elektronikfertigung: Direktbelichtung ist ein flexibler Prozess und eignet sich grundsätzlich für die Industrie 4.0., egal ob es dabei um tragbare und Handheld- Geräte oder Geräte aus der Automobil-, Raumfahrt- oder Medizintechnik handelt. MULTIPLEXING-TECHNOLOGIE FÜR HÖCHSTE AUFLÖSUNG „Wenn ich die Kamera bewege, während ich ein Foto mache, dann muss ich währenddessen das Foto verschieben“, erläutert Ralph Sawallisch, Key Account Manager bei Sieb & Meyer, die Schwierigkeit des Verfahrens. „Im Grunde wird das Bild während der Belichtung auf einer Rolle durchgewalzt. Das passiert natürlich elektronisch.” Visitech hat dafür das Luxbeam-Lithographiesystem (LLS) entwickelt. „Das Luxbeam-System projiziert UV- oder IR-Licht auf ein Digital Micromirror Device (DMD). Das sind tausende digitale Spiegel, die einzeln angesteuert werden können, um dann wiederum ein Bild auf ein bestimmtes Substrat zu projizieren, und zwar auf die genaueste und schnellste Weise, die es gibt“, erläutert Sebastian Aske, Produktmanager bei Visitech. „Das Luxbeam-System ist eine vollständig intern entwickelte Kerntechnologie, die wir hauptsächlich in unseren Produkten für die Additive Fertigung und die Lithografie einsetzen. Sie besteht aus Software, Firmware, Optik, Elektronik und Hardware – alles selbst entwickelt, um unseren Partnern und Kunden im Bereich Direktbelichtung und Additive Fertigung ein Maximum an Projektionsdetails und -treue, Durchsatz und Systemstabilität bieten zu können.“ Auf der Grundlage ihres DMD-Fachwissens ist die Firma Visitech in verschiedenen Branchen führend, wie Sebastian Aske betont. Seinen Fokus setzt das Unternehmen auf die Industriebereiche 3D-Messtechnik, Simulations- und Projektionstechnologie, Leiterplatten- und Halbleiterlithografie sowie Additive Fertigung. „In den drei letztgenannten Bereichen arbeiten wir mit Sieb & Meyer zusammen“, erklärt Aske, „um die geforderte Genauigkeit im Sub-µm-Bereich zu erreichen.“ EINSATZ IN DER „KÖNIGSDISZIPLIN“ „Unsere Aufgabe ist es, den erforderlichen Gleichlauf, die Positioniergenauigkeit und die Synchronisierung zwischen der Bildverarbeitung und der Position des Belich­