Wie man seine „intelligente“ Fertigungsanlage vor dem Versagen schützt
Der Aufbau einer „digitalen“ Fertigungsanlage bedeutet weit mehr als einfach nur Sensoren an eine Maschine anzubringen. Es geht um die Hardware – genauer gesagt um die Komponenten, die bei extrem hohen Temperaturen weiterhin funktionieren müssen.
Bei der Herstellung von Halbleitern sind hochwertige Infrarot-Systeme unverzichtbar. Doch hier liegt das Problem: Wenn die Verkabelung nicht mit den hohen Temperaturen fertig wird, sind die gesammelten Daten nutzlos. Deshalb ist eine Isolierung aus Teflon (PTFE) quasi unerlässlich.
Warum Teflon?
Wenn man versucht, Standard-PVC- oder Silikonkabel in der Nähe von Infrarotlampen zu verwenden, werden diese schnell zerstört. Teflon hingegen bleibt stabil und behält seine Isoliereigenschaften auch bei Temperaturen, bei denen andere Kunststoffe zerfließen würden. In einer modernen Fertigungsanlage ist Platz knapp. Die Heizelemente sind dicht beieinander angeordnet – Teflon ermöglicht es, die Leitungen genau dorthin zu legen, wo sie benötigt werden, ohne Angst vor Kurzschlüssen haben zu müssen.
Außerdem ist Teflon unempfindlich gegenüber den korrosiven Chemikalien, die in Reinräumen vorhanden sind. Es hält einfach stand.
Wie man „intelligente“ Produktionsprozesse effektiv einsetzt
Industrie 4.0 klingt zwar toll, aber in der Praxis geht es im Grunde nur um Digitalisierung. Um saubere, genaue Daten von den Temperatursensoren zu erhalten, benötigen die Infrarotlampen eine stabile, zuverlässige Stromversorgung. Hochwertige Systeme ermöglichen es, die Temperatur schnell anzuheben und wieder zu senken. Das ist der Schlüssel zum Erfolg. Dadurch kann man die Einstellungen der Wafern sofort ändern, anstatt stundenlang darauf warten zu müssen, bis der Ofen stabil ist. Dadurch wird die gesamte Produktion beschleunigt.
Die Kompromisse (Denn nichts ist perfekt)
Teflon ist also keine Allheilmethode. Es hat auch seine Nachteile. Zunächst einmal ist es steifer – es biegt sich nicht so leicht wie Silikon. Wenn man die Verkabelung zu straff zieht, entsteht Stress auf dem Leiter. Man muss also einen Ausgleich zwischen der Wärmeisolation und der physischen Anordnung der Heizelemente finden. Wenn man die Spannungen nicht richtig reguliert, kommt es zu mechanischer Belastung – und niemand möchte, dass das System während einer 24/7-Produktion versagt.