NUM kooperiert mit taiwanesischem Spezialisten für hydrostatische Schleifmaschinen GRINTIMATE
Erstmals wurden NUM-Lösungen erfolgreich in eine Wafer-Schleifmaschine des taiwanesischen Spezialmaschinenherstellers GRINTIMATE integriert.
GRINTIMATE ist auf dem asiatischen Markt ein Spezialist für hydrostatische Schleifmaschinen. Wie NUM hat das 2015 gegründete Unternehmen seinen Sitz in Taichung. Einen Namen hat sich das Unternehmen vor allem mit seinen hydrostatischen Rundschleifmaschinen, Rotations-Flachschleifmaschinen und Wafer-Schleifmaschinen gemacht.
Wie es zur Zusammenarbeit kam
Adrian Kiener, NUM CSO für Asien, lernte GRINTIMATE bereits 2018 auf der CIMT (China International Tool Show in Shanghai) kennen. Seit diesem Zeitpunkt wurde Kontakt gehalten. Man traf sich etwa alle sechs Monate und tauschte sich über die neuesten Entwicklungen aus. Dies führte zur eigentlichen Zusammenarbeit, da NUM in Sachen Automatisierung und Schleiftechnologie erhebliche Vorteile zu bieten hatte. Insbesondere für deren Wafer-Schleifmaschine.
Warum NUM?
Der NTC-Manager von NUM in Taiwan, Johnny Wu, weiss, dass GRINTIMATE bereits andere Integrationslösungen ausprobiert hatte: „NUM ist nicht die erste Steuerung, die GRINTIMATE für eine Wafer-Schleifmaschine verwendet hat.“ Tricia Tsai VGM von GRINTIMATE ergänzt: „Wir verwenden auch andere PC basierte taiwanesische Steuerungen. Die GRINTIMATE GTR-Wafer-Schleifmaschine erfüllt bereits die Anforderungen des Wafer-Dünnungsverfahrens (siehe blaue Box) für SiC, Si, GaN usw. Eine weitere Herausforderung für die Akzeptanz in Halbleiterfabriken ist jedoch die Integration von SECS/GEM und einem Be-/Entladesystem für die GTR, für die ein NUM-System erforderlich ist.“
Automatisierung der Wafer-Schleifmaschine
Letztlich bestand die Herausforderung darin, eine GTR-1215-Schleifmaschine zu automatisieren. Johnny Wu erklärt, worin die wirklichen Herausforderungen bestanden:
„Erstens kann es zwei oder mehr Roboter geben, welche die GTR-1215 mit Wafern be- und entladen (das so genannte EFEM/Equipment Front End Module). Es wird ein spezielles Kommunikationsprotokoll für die Auswahl der Front-End-Roboter, die Logistikmethode zwischen EFEM und der Host-Maschine, die Kommunikation zwischen SECS/GEM und dem Host-System und die Integration von BC (Block Control) benötigt.
Die Steuerung muss in der Lage sein, das Signal vom Roboter zu empfangen und den Rest des Prozesses zu starten. Nachdem die GTR-1215 mit dem Schleifen fertig ist, muss unsere Steuerung ein Signal an den Roboter senden, um ihn aufzufordern, den Wafer zu übernehmen. Die Integration des SECS/GEM-Protokolls war einfach, da unsere Steuerung offen und flexibel ist.
Zweitens besteht bei Präzisionsprozessen eine hohe Anforderung an die Spindelstromüberwachung. Die NUM-Steuerung kann Strominformationen direkt von MDLUX-Antrieben erfassen. Die HMI Software speichert alle diese Informationen in einer Datenbank. Wir bieten auch spezielle Funktionen für das adaptive Schleifen an, die nicht nur die Überwachung, sondern auch die adaptive Steuerung des Vorschubs zur Stabilisierung des Stroms umfassen. Dadurch wird eine bessere Oberflächenqualität erreicht und die Schleifzeit verkürzt.“
Erfahrungen aus dieser Zusammenarbeit
Es kann gesagt werden, dass NUM GRINTIMATE bei der Integration einer kompletten Produktionslinie für das Waferschleifen unterstützen konnte. Stromüber- und Drucküberwachung wurden integriert. Zur optimalen Maschinenbedienung hat NUM für GRINTIMATE ein spezielles HMI erstellt. Ebenso hat NUM die SPS-Bearbeitung, das Motortuning und die Inbetriebnahme für dieses Projekt, also eine Gesamtlösung für GRINTIMATE geboten. Damit konnte sich GRINTIMATE voll auf seine Hauptkompetenzen in der Maschinen- und Schleiftechnik konzentrieren.
Laut Johnny Wu, dem NTC Manager von NUM in Taiwan, ist NUM ein bekannter Name in der Schleifindustrie. Das offene und flexible System von NUM erleichtert den Zugriff auf Informationen und bietet Interpolation auf Nanometer-Ebene. Darüber hinaus bot das NTC Taiwan GRINTIMATE eine Komplettlösung an, zu welcher auch die adaptive Vorschubsteuerung gehörte. All diese Aspekte bestätigen unsere Aussage: „Die CNC-Lösungen von NUM verschaffen den Maschinenbauern einen Wettbewerbsvorteil.“
Wafer sind die Basis für integrierten Schaltungen (Chips). Bei der Herstellung können nur Wafer mit einer bestimmten Dicke verwendet werden. Meist wird dann vor dem „Verpacken“ der integrierten Schaltung von der Rückseite des Wafers Material entfernt. Dieser Prozess wird als Wafer-Rückseiten-Dünnungsprozess bezeichnet.
(September 2023)