e-skin flat sorgt für ultrapräzise Positionierung ohne Polygoneffekt

Die Herstellung von Mikroelektronik und Halbleiterkomponenten stellt extreme Anforderungen an Produktionsmaschinen. Insbesondere Anwendungen wie Pick & Place, Microdicing oder Laserbearbeitung erfordern höchste Wiederholgenauigkeit, Dynamik und thermische Stabilität bei minimaler Partikelemission und minimalem Verschleiß. Dabei stoßen herkömmliche Systeme mit Wälzlagerführungen und herkömmlichen Energieketten an ihre Grenzen. Der Polygoneffekt konventioneller Schleppketten, Reibungskräfte oder Vibrationen beeinträchtigen die Präzision erheblich. Gleichzeitig erfordert die Branche Lösungen, die rund um die Uhr in Reinräumen der ISO-Klassen 5 bis 3 betrieben werden können, ohne häufiger Wartungszyklen zu benötigen.

JAT wollte diese Herausforderungen lösen, indem sie CFK-Leichtbau, Luftlagertechnik und Granit als grundlegende Konstruktionsmerkmale in ein Mehrachssystem integrierten. Doch um die nanometergenaue Positioniergenauigkeit sowie die extremen Beschleunigungen und Taktzeiten zu erreichen, benötigte das Unternehmen ein präzises und reinraumtaugliches Energieführungssystem, das mechanische Einflüsse wie Reibung oder Vibration gänzlich vermeidet.

JAT entschied sich für den Einsatz des Kabelführungssystems e-skin flat, das speziell für dynamische Reinraumanwendungen entwickelt wurde. Dieses platzsparende Energieführungssystem erfüllt nicht nur die Reinraumanforderungen der Klasse ISO 5, sondern kann auch an höhere Standards wie ISO 4 oder ISO 3 angepasst werden.

Im Vergleich zu klassischen Schleppketten eliminiert die e-skin flat mechanische Einflüsse wie den Polygoneffekt, Reibungskräfte und Vibrationen, die die Positioniergenauigkeit des Gantry-Systems beeinträchtigen könnten. Mit ihrer modularen Bauweise lässt sich die e-skin flat flexibel in der Konstruktion integrieren, ohne den Platzbedarf zu erhöhen. Die geringe Partikelemission und die Wartungsfreiheit des Systems gewährleisten einen durchgängigen 24/7-Betrieb ohne Einschränkungen im Reinraum.

Das Ergebnis ist ein Mehrachssystem, das Beschleunigungen von bis zu 100 m/s² erreicht und Bauelemente mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 µm positioniert. Die Kombination von Leichtbau-Komponenten und einem schmiermittelfreien Kabelführungssystem steigert die Effizienz nicht nur bei der Produktion von Mikroelektronik, sondern leistet auch einen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Durch den Verzicht auf Aluminium zugunsten von CFK sowie die Vermeidung von Schmiermitteln konnte JAT den CO₂-Fußabdruck deutlich reduzieren.

Schon in der Entwicklungsphase ermöglichte der Einsatz eines digitalen Zwillings eine virtuelle Inbetriebnahme, wodurch die Systemintegration beschleunigt wurde. Die Kunden profitieren von einer leistungsfähigen sowie wartungsarmen Lösung, die durch höchste Präzision und Dynamik überzeugt – ideal für anspruchsvolle Anwendungen in der Mikroelektronik- und Halbleiterfertigung.