Ultrapräzision und Reinraumqualität – Wenn Mikrometer den Unterschied machen
In der Halbleiterindustrie entscheiden oft wenige Tausendstel Millimeter in den Abmessungen eines Werkstücks über Gutteil oder Ausschuss. Die Anforderungen an Präzision, Sauberkeit und Prozesssicherheit sind so hoch wie in kaum einer anderen Branche. Da reicht es nicht, Standards zu erfüllen. Erst modernste Hightech-Lösungen machen es möglich, komplexe Geometrien und feinste Strukturen mit einer Wiederholgenauigkeit von wenigen µm produktiv, hochwertig und effizient in Form zu bringen.
Maximale Präzision und perfekte Oberflächen als Maßstab
Jede Komponente trägt dazu bei, die Leistungsfähigkeit moderner Elektronik zu steigern und Innovationen Realität werden zu lassen. Ob Wafer Chucks aus Siliziumkarbid, hochgenaue Rahmen aus Quarzglas oder komplexe Gehäuse für Lithographiesysteme – die zu fertigenden Werkstücke zeichnen sich durch höchste Komplexität und minimale Fertigungstoleranzen aus. Bereits kleinste Abweichungen können erhebliche Produktionsausfälle oder spätere Funktionsstörungen zur Folge haben. Hinzu kommen extreme Anforderungen an Sauberkeit und Materialvielfalt – von technischen Gläsern über Keramiken bis hin zu hochlegierten Metallen. Die Fertigungsumgebung selbst muss gleichermaßen höchsten Reinheitsansprüchen genügen, um Kontaminationen auszuschließen und das Funktionieren der späteren Baugruppen zu gewährleisten.
Komplexität, Vielfalt, Zeitdruck und Nachhaltigkeit als Herausforderungen
Noch dazu werden die Innovationszyklen in der Halbleiterindustrie immer kürzer. Zugleich fordern neue Technologien, Miniaturisierung und der Trend zu nachhaltigen Produktionsprozessen flexible, skalierbare und zugleich ressourcenschonende Fertigungslösungen. Gleichzeitig gilt es, die Wirtschaftlichkeit zu sichern und die steigenden Qualitätsanforderungen in jeder Prozessstufe zuverlässig einzuhalten. Die klassische Trennung von Einzelprozessen gilt deshalb als ineffizient. Gefragt sind hingegen integrierte, digital vernetzte Prozessketten, die Fehlerquellen minimieren, Rüstzeiten verkürzen und eine lückenlose Qualitätskontrolle ermöglichen.
In gleichem Maße, wie die Anforderungen in der Halbleiterindustrie stetig steigen, stoßen klassische Fertigungsansätze zunehmend an ihre Grenzen. Und so rückt eine neue Generation von Lösungen dynamisch in den Fokus der Wertschöpfung. Vor allem die Fähigkeit, komplexe Bearbeitungen, automatisierte Abläufe und digitale Vernetzung nahtlos zu integrieren, wird zum entscheidenden Wettbewerbsvorteil.
Mit DMG MORI die Gegenwart sichern und die Zukunft gestalten
Und genau deshalb gilt die Halbleiterindustrie für DMG MORI als vielversprechender und folgerichtig strategischer Wachstumsmarkt. Als erkannter Lösungsanbieter für hochpräzise, automatisierte und digital vernetzte Fertigungslösungen will der führende Hersteller seine technologische Führungsrolle weiter ausbauen und Marktanteile gewinnen. Den Grundstein dafür legt die Machining Transformation (MX) Strategie, mit der DMG MORI einen Paradigmenwechsel in der CNC-Fertigung eingeläutet hat, der weit über die Optimierung einzelner Maschinen hinausgeht.
DMG MORI verbindet mit der Machining Transformation (MX) die Säulen von Prozessintegration, Automation, Digitaler Transformation (DX) und Grüner Transformation (GX) zu einem ganzheitlichen Ansatz. Ziel ist es, die Leistungsfähigkeit einzelner Anlagen zu steigern und die gesamte Wertschöpfungskette der Zerspanung zu revolutionieren. Durch die Integration mehrerer Bearbeitungsschritte auf einer Maschine, die Nutzung von Echtzeitdaten und die Automation ganzer Prozessketten entsteht eine neue Dimension der Produktivität, Qualität und Effizienz. Das zeigt deutlich der Blick auf die vier Säulen der Prozessintegration in der Halbleiterindustrie:
Prozessintegration
Durch den Einsatz von 5-Achs-Technologien und prozessintegrierter Komplettbearbeitung werden mehrere Fertigungsschritte in einer Aufspannung zusammengeführt. So lassen sich komplexe Geometrien – etwa bei Wafer Chucks oder Präzisionsrahmen – in einer einzigen Maschine mit höchster Maßhaltigkeit und Oberflächengüte fertigen. Integrierte Messtechnik ermöglicht zudem die unmittelbare Qualitätskontrolle im Prozess und reduziert das Risiko von Ausschuss und Nacharbeit auf ein Minimum.
Automation
Automationslösungen wie modulare Werkstück- und Paletten-Handlingsysteme oder autonome Roboter schaffen die Basis für eine wirtschaftliche 24/7-Fertigung. Sie steigern die Maschinenverfügbarkeit um Tausende Stunden pro Jahr, sichern eine gleichbleibende Bauteilqualität und entlasten noch dazu das Fachpersonal von repetitiven Aufgaben.
Digitale Transformation (DX)
Mit der digitalen Plattform CELOS X, modernen CAD/CAM-Integrationen und umfassenden Vernetzungslösungen wird die Fertigung transparent, steuerbar und kontinuierlich optimierbar. Echtzeitdaten aus Maschinen, Werkzeugmanagement und Messtechnik fließen zusammen und ermöglichen u.a. eine lückenlose Rückverfolgbarkeit und eine vorausschauende Produktionsplanung. Digitale Zwillinge und Simulationen helfen derweil, Prozesse virtuell abzusichern und Fehler frühzeitig zu erkennen.
Grüne Transformation (GX)
Energieeffiziente Maschinen, ressourcenschonende Prozesse und der Einsatz nachhaltiger Materialien reduzieren den ökologischen Fußabdruck der Fertigung. Intelligente Steuerungen optimieren den Energieverbrauch, verlängern die Standzeiten von Betriebsmitteln und minimieren den Einsatz von Kühlschmierstoffen. So entsteht eine Produktion, die nicht nur wirtschaftlich, sondern auch ökologisch zukunftsfähig ist.
cleanONE – Reinheit von Anbeginn
Wichtigstes Unterscheidungsmerkmal zum klassischen Bearbeitungszentrum: die Reinheit in der Maschine. Hierfür entwickelte DMG MORI auf Verlangen der Halbleiterindustrie das sogenannte cleanONE-Programm. Anlagen der Reihe cleanONE werden bereits in der Produktionsphase und qualitätssichernden Endabnahme im Werk mit größter Sorgfalt in punkto Reinheit behandelt. Dies gewährt den Endkunden dieser Anlagen eine sofortige und prozesssichere Produktion der hochempfindlichen Bauteile, welche später in einer Atmosphäre nach Reinraumklasse ISO 1 eingesetzt werden. Diese Angabe steht stellvertretend für die zugelassene Menge an Partikeln bzw. Mikroorganismen in der Produktionsumgebung. ISO Klasse 1 schreibt vor, dass die Partikelbelastung pro Kubikmeter Luft nicht mehr als zehn Partikel mit einer Größe unter ≥ 0,1 µm betragen darf.
Technik, Mensch und Partnerschaft: Erfolgsfaktor für die Halbleiterfertigung
Die technologische Exzellenz der DMG MORI Fertigungslösungen ist das Fundament – aber erst im Zusammenspiel mit qualifizierten Fachkräften und starken Partnerschaften entfaltet sie das volle Potenzial. Die Integration von Automation und Digitalisierung entlastet das Personal von Routinetätigkeiten und schafft Freiräume für wertschöpfende Aufgaben wie Prozessoptimierung und Qualitätssicherung. Gleichzeitig bietet DMG MORI umfassende Schulungs- und Supportangebote, um Anwender kontinuierlich weiterzubilden und neue Technologien schnell produktiv zu machen.
Partnerschaftliche Zusammenarbeit mit Kunden, Zulieferern und Technologiepartnern ist dabei essenziell. Nur im engen Dialog lassen sich die individuellen Anforderungen der Halbleiterindustrie verstehen und maßgeschneiderte Lösungen entwickeln – vom Prototyping über die µm-genaue Serienfertigung bis hin zur kontinuierlichen Prozessoptimierung.
Mit der Machining Transformation (MX) bietet DMG MORI der Halbleiterindustrie eine zukunftsweisende Lösungsplattform, um den steigenden Anforderungen an Präzision, Effizienz und Nachhaltigkeit souverän zu begegnen – und die Fertigung von morgen schon heute zu gestalten.
Präzision und Innovation in der Anwendung
- Komplettbearbeitung in einer Aufspannung sichert u.a. bei Rahmen und Gehäusen für Lithographiesysteme die Einhaltung engster Toleranzen und reduziert Durchlaufzeiten.
- Automatisierte Fertigungszellen mit integrierter Messtechnik ermöglichen eine reproduzierbare Präzisionsfertigung unter höchsten Sauberkeitsanforderungen.
- Mit ULTRASONIC-Technologie und adaptiven Spindeln werden hochpräzise Mikrobohrungen und komplexe Konturen in sprödharten Materialien für sogenannte Wafer Chucks aus Siliziumkarbid realisiert – bei minimalen Prozesskräften und maximaler Oberflächengüte.