Verbesserte Leistung, Produktivität und Zuverlässigkeit für Halbleiter-Produktionsmittel

Da Microchip-Pakete immer kleiner werden, stehen Halbleiter-Erstausrüster unter ständigem Druck, ihre lithografischen Kapazitäten weiterzuentwickeln. Durch die Zusammenarbeit mit der Application Innovation Group von 3D Systems und den Einsatz von Lösungen für die additive Metallfertigung erhalten Halbleiter-Erstausrüster und Tier 1-Zulieferer wie Wilting Zugang zu anwendungsspezifischer Designberatung und erzielen bei der Herstellung optimierter Halbleiterkomponenten Leistungsverbesserungen durch optimierte Herstellungsverfahren.

Die additive Metallfertigung ermöglicht das Design und die Herstellung hochoptimierter Komponenten. Komplexe Teile wie Wafer-Tische, Wafer-Verarbeitungssysteme, Flexuren und Halterungen, die durch additive Metallfertigungsverfahren hergestellt werden und in Anlagen für die Halbleiterlithografie und die Wafer-Verarbeitung integriert werden, verbessern die Leistung und Zuverlässigkeit der angefertigten Teile. Diese Verbesserungen ermöglichen Fortschritte bei der Systemgenauigkeit auf Nanometerebene und verbessern die Geschwindigkeit und den Durchsatz, sodass letztendlich mehr Wafer zu geringeren Gesamtbetriebskosten hergestellt werden können.

Durch die Kooperation mit Wilting und 3D Systems sind Halbleiter-Erstausrüster in der Lage, viele Design- und Leistungsverbesserungen in kürzerer Zeit umzusetzen, da sie die Designanleitungen der Anwendungsingenieure von 3D Systems für die additive Fertigung und die präzisen Produktionskapazitäten von Wilting nutzen können. Es ist nun möglich, komplexe Halbleiterkomponenten schnell zu iterieren und zu testen und in die Produktion zu überführen.  

Mit Verteilern, die für die additive Fertigung konzipiert wurden - wie das hier abgebildete Teil - kann nun beispielsweise der Flüssigkeits- und Gasstrom optimiert werden, um Druckverluste zu reduzieren und mechanische Störungen und Vibrationen zu minimieren. Die herkömmliche Fertigung führt oft zu großen und schweren Teilen, die den Strom behindern und für unzuverlässige Verbindungen verantwortlich sind, wodurch die Systemleistung negativ beeinflusst wird. Die additive Fertigung bietet unter anderem die folgenden Vorteile für Halbleiteranwendungen: 

• Optimierter Flüssigkeitsstrom. Mit additiven Fertigungslösungen können flüssigkeitsinduzierte Störkräfte um bis zu 90 % reduziert werden. 

• Reduziertes Gewicht und geringeres Volumen. Durch die additive Fertigung kann das Gewicht um bis zu 50 % reduziert werden. Gegenüber konventionellen Fertigungsmethoden wird außerdem das Volumen in begrenzten Räumen optimal ausgenutzt. 

• Höhere Zuverlässigkeit. Im Vergleich zu einer konventionell hergestellten Verteiler-Baugruppe (mit mehr als 20 Teilen) entsteht bei additiver Fertigung ein einziges monolithisches Teil, das größere Zuverlässigkeit bietet und die Fertigung und den Ertrag verbessert.

Über den Produktionssupport, der über das Customer Innovation Center von 3D Systems verfügbar ist, erhalten Sie hochwertige und präzise additive Fertigungsservices in Kombination mit proprietären Prozessen, die optimale Sauberkeit der Partikel ermöglichen. Die Metallteile, die über diesen Service angefertigt werden, erfüllen Reinraumanforderungen und sind für die Verwendung in lithografischen Prozessen und Wafer-Verarbeitungsgeräten geeignet. 

Durch die Partnerschaft mit 3D Systems konnte sich Wilting im Laufe der Zeit umfangreiche Kenntnisse in der maschinellen Endbearbeitung, Nachverarbeitung und Montage von 3D-gedruckten Teilen aneignen. Im Rahmen dieser Partnerschaft hat sich gezeigt, dass auch die Kunden von Wilting Bedarf an additiver Fertigung haben. 

Trotz eines internen additiven Fertigungssystems rechnet Wilting damit, dass die Nachfrage nach Metalldruckteilen schnell die eigenen Kapazitäten übersteigen wird. „Unsere Zusammenarbeit mit 3D Systems wird sich sofort in neuen Geschäftsmöglichkeiten niederschlagen, da 3D Systems uns bei der Produktion unterstützt, wenn unser wachsendes Geschäft zu Kapazitätsengpässen führt“, so Kannekens.

Nachdem die Nachfrage nach komplexen, additiv gefertigten Teilen bei den Kunden von Wilting gestiegen war, entschied sich das Unternehmen für die Anschaffung eines DMP Flex 350 von 3D Systems für den unternehmensinternen Druck hochwertiger Metallteile. Der erstklassige Sauerstoffpegel (<25 ppm) und die inerte Atmosphäre der additiven Metalltechnologie von 3D Systems gewährleisten außergewöhnlich robuste und präzise Teile mit hoher chemischer Reinheit in Titan, Edelstahl, Aluminium oder Nickellegierungen. 

Der DMP Flex 350 bietet eine integrierte Lösung für den additiven Metalldruck, die eine modulare Druckerarchitektur mit hohem Durchsatz mit der All-in-One-3D-Drucksoftware 3DXpert® und einer Reihe von umfassend getesteten LaserForm®-Werkstoffen kombiniert. Wilting kann die Kapazität mit dem DMP Flex 350 jederzeit erweitern, indem bei Bedarf zusätzliche Drucker hinzugefügt werden.

Durch den Technologietransfer geben die Ingenieure von 3D Systems ihr Wissen weiter und bieten Schulungen für neue Druckerkunden an, um deren Umstieg auf die additive Fertigung zu rationalisieren und zu beschleunigen und ihren Investitionsaufwand abzusichern. Hierbei werden vorab entwickelte Druckdateien und Prozesse zur Verfügung gestellt. Außerdem umfasst das Angebot professionelles Account Management, Beratung, Schulungen für vorqualifizierte additive Fertigungsprozesse und Unterstützung bei der Installation. Bei Wilting konzentrierte sich der Technologietransfer auf Druckprozesse und Strategien, wie z. B. Hilfestellung bei der Bedienung der Maschine, Programmierung des Druckers, Einrichten von Dateien für den Druck, Unterstützung und Ausrichtung sowie Nachbearbeitung der Teile und andere spezialisierte Aufgaben.

Mit dem Technologietransfer von 3D Systems können Kunden von 3D Systems die mit einem Wandel einhergehenden Risiken mindern und sofort ihre Produktivität steigern - für eine kürzere Markteinführungszeit.