Machining Transformation für die Halbleiterfertigung

DMG MORI hat sein Konzept der Machining Transformation (MX) eingeführt, um den Anforderungen an Präzision, Prozesssicherheit und Reinraum-Qualitätsstandards gerecht zu werden, die in der weltweiten CNC-Fertigung (Computerized Numerical Control) für die Halbleiterindustrie gefordert sind. Das Konzept kombiniert Prozessintegration, Automatisierung, digitale Transformation (DX) und grüne Transformation (GX) zu einem durchgängigen System, das Lohnfertiger bei der Skalierung der Produktion komplexer Bauteile unterstützen soll.

Prozessintegration und Systemstabilität
Bauteile wie Prozesskammergehäuse erfordern lange Bearbeitungszeiten, Toleranzen im Mikrometerbereich sowie strenge Parameter bezüglich Oberflächenqualität und Partikelreinheit. Herkömmliche Fertigungsstrukturen mit voneinander getrennten Bearbeitungsphasen und manuellen Schnittstellen stoßen oft an betriebliche Grenzen.
Das MX-Konzept etabliert eine vollständige Prozessintegration, indem es Fräs-, Dreh-, Schleif- und Messvorgänge in einer einzigen Werkzeugmaschine vereint. Diese Konsolidierung reduziert die Anzahl der strukturellen Aufspannungen, minimiert aufspannungsbedingte Fehlerquellen und verkürzt die Gesamt-Durchlaufzeiten. Die daraus resultierenden reproduzierbaren Prozesse senken die Ausschussraten und unterstützen so eine kosteneffiziente Massenproduktion.

Automatisierung und Produktionsskalierbarkeit
Die Automatisierung dient als Haupttreiber, um die Maschinenlaufzeiten bei längeren Bearbeitungszyklen von Bauteilen ohne zusätzlichen Personalaufwand zu erhöhen. Die Integration von automatisierter Palettenhandhabung zusammen mit fahrerlosen Transportsystemen (AGVs) schafft die Basis für automatisierte Schichten und die flexible Bearbeitung unterschiedlicher Teilekonfigurationen. Diese Betriebsstruktur verbessert die Auslastung der Maschinenkapazitäten, senkt die langfristigen Fertigungskosten und erhöht die allgemeine Planungssicherheit.

Digitale Transformation und Echtzeit-Steuerungen
Das Konzept nutzt die digitale Transformation (DX), um bei steigendem Integrations- und Automatisierungsgrad die betriebliche Transparenz und Prozesskontrolle aufrechtzuerhalten. Durch die Implementierung durchgängiger Datenketten, Prozesssimulationen und digitaler Zwillinge können Hersteller eine proaktive Terminplanung und eine kontinuierliche Maschinenoptimierung durchführen. Echtzeit-Produktionsdaten liefern direkte Kennzahlen zur Kapazitätsauslastung, zu den Bauteil-Durchlaufzeiten und zur Fertigungsqualität.

Reinraumqualität und Medienkonzepte
Das Partikelmanagement ist ein zentrales Element der Strategie in der Halbleiterfertigung, da mikroskopisch kleine Verunreinigungen die Funktionalität empfindlicher Bauteile beeinträchtigen können. Protokolle zur Reinraumqualität sind direkt in das Design der Werkzeugmaschinen und die prozesstechnischen Lösungen integriert.

Abgestimmte Medienkonzepte, insbesondere speziell zugeschnittene Kühlschmierstoffe, erfüllen eine Doppelfunktion innerhalb der Bearbeitungsumgebung:

DMG MORI kooperiert mit seinem DMQP-Partner, der FUCHS SE aus Mannheim, Deutschland, um diese spezialisierten Fluidlösungen zu formulieren und in die umfassende Fertigungsumgebung zu integrieren.

Bearbeitet von Romila DSilva, Redakteurin bei Induportals, mit Unterstützung von KI.