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Reinraumlabor für Komponenten der ISO-Klasse 1

In der Halbleitfertigung müssen Bauteile wie Energieketten und Leitungen höchste Ansprüche bezüglich ihrer Partikelfreisetzung erfüllen. Um solche Komponenten in reinraumtauglicher Qualität entwickeln zu können, hat das Fraunhofer IPA als Entwicklungs- und Zertifizierungpartner für den Kunststoffspezialisten Igus in DE-Köln ein massgeschneidertes Reinraumlabor mit einem Reinraumsystem der ISO-Klasse 1 konzipiert und realisiert.

 

Mit dem neuen Labor lassen sich vorab Kundentests und Neuentwicklungen innerhalb kürzester Zeit unter realen Bedingungen durchführen.

Eine leistungsfähige Mikroelektronik ist eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien, wenn es um die Vernetzung, KI, Elektromobilität und den Ausbau von 5G geht. Immer mehr Halbleiter- und Displayhersteller vergrössern ihre Forschungs- und Entwicklungsabteilungen sowie ihre Fertigungskapazitäten. Die Entwicklungsarbeit und die Produktion von QLEDs und Mikrochips finden unter nahezu partikelfreien Bedingungen in Reinräumen statt. Denn jede noch so kleine Verunreinigung kann zum Beispiel den Schaltkreis eines Smartphones zerstören. Also sind abriebfeste und reinraumzertifizierte Bauteile gefragt.

Mit den Produktfamilien e-Skin und E6 führt der Kunststoffteilehersteller bereits seit 2001 Energieführungen aus verschleissfesten Hochleistungskunststoffen im Sortiment. Sie sind speziell für den Einsatz im Reinraum ausgelegt und nach Fraunhofer «Tested Device» zertifiziert.

«Die Halbleiterindustrie ist ein weiterhin stark wachsender Markt, der viele Potenziale für unsere motion plastics bietet», erklärt Peter Mattonet, Branchenmanager Reinraumtechnik bei Igus. Allein in diesem Jahr stellt man dort für die Reinraumtechnik vier Neuheiten vor, unter anderem die modulare «e-Skin Flat» als Single-Pod-Variante – leicht zu öffnen und von aussen zu befüllen – mit einzeln verbindbaren Leitungskammern sowie die neue «e-Skin SKS20» für kurze Verfahrwege in kleinsten Bauräumen. «Damit wir unsere Entwicklungen noch schneller vorantreiben können, haben wir jetzt vom Fraunhofer IPA ein hauseigenes Reinraumlabor errichten lassen,» so Andreas Hermey, Leiter der Entwicklung e-Kettensysteme. Das neue Labor ist Teil des 3.800 Quadratmeter grossen Testlabors von Igus in Köln wird für alle Motion Plastics, wie zum Beispiel Energieketten, Leitungen, Linearlager, Robotergetriebe und Gleitlager, zum Einsatz kommen.

Reinraumtests nach ISO 14644-14 für schnelle Kundenentwicklungen

Im Bereich der Neuentwicklung von Reinraumprodukten kooperiert Igus bereits seit 17 Jahren mit dem Fraunhofer IPA. «Durch die langjährige erfolgreiche Zusammenarbeit war für uns klar, dass wir das Projekt Reinraumlabor zusammen mit den Experten vom Fraunhofer IPA umsetzen wollen», so Hermey. Mithilfe des neuen Labors kann man in Köln jetzt Motion Plastics nach ISO-Klasse 14644-14 testen. Die international anerkannten ISO-Klassen geben dabei Auskunft über die Partikelfreiheit der Bauteile. Sie schreiben eine zugelassene Menge an Partikeln im Reinraum vor.

Für die Einhaltung der ISO-Klasse 1 muss der Entwickler zunächst beim Betreten des Labors durch eine Schleuse treten, in der Reinraumkleidung angelegt wird. Erst danach darf er in die Laborhauptkammer. In ihr befinden sich zwei Laminar-Flow-Boxen, in denen die Reinraumversuche stattfinden. Für grössere Testaufbauten lassen sich die Boxen miteinander verbinden. Um den Reinraumanforderungen nachzukommen, sind entsprechende Filter- und Aufbereitungssysteme für die Luft notwendig. Ein Investment, das sich langfristig auszahlt.

igus.ch