Entwicklung und Fertigung vieler Hightech-Produkte sind ohne Reinräume nahezu undenkbar. Immer höher werden die Anforderungen an Sauberkeit beispielsweise bei der Produktion von Halbleiter-Bauelementen.
Bedenkt man, dass inzwischen Bauelementstrukturen im einstelligen Nanometerbereich via Lithografie belichtet werden können, so wird schnell deutlich, welchen Schaden hier ein Schmutzpartikel der Größenordnung 0,1-0,3µm anrichten kann.
Aber nicht nur die Herstellung elektronischer Halbleiter-Bauelemente geschieht im Reinraum. Auch die Anlagentechnik für derartige Produkte wird im Reinraum vorbereitet und montiert. Weitere Reinraumanwendungen findet man beispielsweise im Umfeld der Medizintechnik und der Lebensmittelindustrie, teilweise natürlich mit anders gelagerten Anforderungen.
Allen Reinraumapplikationen ist jedoch eines gemeinsam: sie bedeuten einen deutlichen Mehraufwand für die Fertigung und auch bei der Entwicklung der betroffenen Produkte.
Ein Reinraum – die Antwort auf besondere Kundenanforderungen
Im Jahr 2019 bearbeitete EDAG Production Solutions (EDAG PS) das erste Reinraum-Projekt in den eigenen Räumlichkeiten. Für den Kunden wurden Anlagenkomponenten entwickelt, montiert und für den späteren Einsatz im Reinraum qualifiziert. Aktuell wird für diesen Kunden bereits das zwölfte Projekt bearbeitet.
Das damals hierfür eigens aufgebaute Reinraumzelt hat nun bald ausgedient, denn ab November 2022 steht im neuen EDAG-Standort Hutweide in Petersberg bei Fulda ein Reinraum der Klasse ISO 7 (gem. DIN EN ISO 14644-1.1999) zur Verfügung, der auf einer Fläche von 160m² (10m x 16m) viel Platz für Montage- und Messanwendungen bietet. Die lichte Höhe von 4m erlaubt zudem auch eine ausgedehnte Dimensionierung in z-Richtung. Der Zugang zur Arbeitsfläche geschieht über eine reinraumspezifisch ausgestattete Personen- und eine entsprechende Materialschleuse. Derzeit sind ein Dutzend Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter für das Arbeiten im Reinraum unterwiesen.
Die messtechnische Ausstattung ermöglicht neben der Aufnahme geometrischer Parameter mittels Faro®-Arm unter anderem auch die UV-gestützte Erfassung etwaiger Schmutzpartikel in einem abdunkelbaren Bereich.
Der Reinraum selbst ist eine modular aufgebaute Eigenentwicklung, welche EDAG PS gemeinsam mit dem Systemtechnik-Lieferanten Kanya Deutschland GmbH realisiert hat. Auf diese Weise ist ein Konzept entstanden, das auch bei Drittkunden schnell und effektiv umgesetzt werden kann.
Ein Reinraum – viele unterschiedliche Projekte
Sicherlich ist es ein besonderes Merkmal, wenn ein Anlagenbauer die Möglichkeit bietet, Anlagen und -komponenten in einem Reinraum zu montieren. Eine interessante Information am Rande ist übrigens, dass nach geeigneten Qualitätsmaßnahmen seitens EDAG PS im Reinraum der Klasse ISO 7 durchaus auch Produktionsmittel gefertigt werden dürfen, die später ihren Einsatz in Reinräumen der weitaus strengeren Klasse ISO 6 haben werden; so geschehen beispielsweise bei der Qualifizierung eines Schwerlastroboters (1.500 kg Nutzlast) für die hochpräzise und ergonomische Positionierung von Komponenten bei einer Montageapplikation, die anschließend im Reinraum (Klasse ISO 6) des Endkunden in Betrieb genommen wurde.
Das Projektspektrum, welches im EDAG-PS-Reinraum bearbeitet werden kann, ist groß. Es reicht von reinen Miet-Anwendungen, bei denen der Kunde die Arbeitsfläche für eigene Anwendungen mietet, über Lohnmontagen bis hin zu kompletten Turn-Key-Projekten bei denen neben Montage, Installation und Inbetriebnahme auch die komplette Entwicklung einer Anlage über EDAG PS als Generalunternehmer abgewickelt wird.
Ein Reinraum – ein Prozess von Schleuse zu Schleuse
Das Arbeiten im Reinraum erfordert eine angepasste Denk- und Handlungsweise der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Dies beginnt beim Einschleusen von Bauteilen und Werkzeugen, für das unter anderem Ultraschallbäder zur Verfügung stehen und endet beim normgerechten Verpacken (beispielsweise Verschweißen in drei unabhängige Hüllen, die später am Aufstellort separat in einem eigenen Prozess wieder abgenommen werden müssen). Im Lauf der Jahre haben die Reinraumexpertinnen und -experten der EDAG PS diese besonderen Prozesse verinnerlicht und ins tägliche Arbeiten einfließen lassen.
Ein Reinraum – vielschichtiges Know-how
Ein weiterer Aspekt ist die reinraumgerechte Entwicklung der Komponenten und Produktionsmittel selbst. Die richtige Materialauswahl und das richtige Konstruieren sind Fähigkeiten, die die Entwicklerinnen und Entwickler der EDAG PS bestens beherrschen. Bauteile ohne unnötige Hinterschneidungen, Spalte oder Ecken (wo sich Schmutzpartikel ansammeln könnten) und mit leicht zu reinigenden Flächen sind wichtige Garanten für reinraumverträgliches Design.
Ein Reinraum – unterschiedliche neue Wege
Wohin geht die Reise? Mit Anlagenbau-Projekten für die Halbleiterindustrie wird derzeit eine wichtige Kundengruppe bedient. Weitere Branchen, bspw. aus dem Umfeld der Medizintechnik, der Lebensmittelindustrie, der Wasserstoff-/Brennstoffzellentechnologie oder der Batteriezellenfertigung können folgen.
Die Erfahrung der EDAG PS mit Turn-Key-Anlagenprojekten gepaart mit Know-how aus den Reinraumapplikationen bietet unseren Kunden eine solide Basis für die Umsetzung ihrer Vorhaben: skalierbar, schnell und professionell.
Sie haben Fragen zu Reinraumanwendungen? Sie benötigen eine Reinraum-Produktionsfläche oder Montagedienstleistung? Sie sind auf der Suche nach einem Generalunternehmer für Ihr Turn-Key-Vorhaben oder wollen sich einen eigenen Reinraum installieren lassen? Zögern Sie nicht Andreas Friedrich zu kontaktieren.
