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TECHNIK Prozessebene
[2]
das neue Plasmareinigungssystem Supernova
auf der Semicon in Shanghai. Es ist
für den Einsatz in großen Produktionslinien
konzipiert, daher achteten die Ingenieure
auf eine kompakte Grundfläche,
die beim fertigen Gerät 1 m 2 beträgt, und
eine geringe Höhe. Das Plasmareinigungssystem
kann über 700 kleine, etwa
30 mm breite, Bauteile pro Stunde reinigen
und übertrifft das Vorgängermodell
damit um 300 Teile.
Auch in puncto schonender Arbeitsweise
kann der Vorgänger nicht mithalten.
„Ältere Modelle mit großen Magazinen
bewegen ein Werkstück bis zu 80 Mal.
Für sensible Bauteile ist das problematisch,“
erläutert Lenherr. Im Gegensatz
dazu kommt die neue Anlage mit zwei
Horizontalbewegungen pro Bauteil aus.
Projektleiter Michael Haltinner ergänzt:
„Das Reinigungssystem ermöglicht ein
besseres Handling der Werkstücke, was
aus einem veränderten Entwicklungsansatz
resultiert.“
Neues Reinigungskonzept
In der Regel befördern Plasmareiniger die
zu reinigenden Bauteile in die Vakuumkammer.
Mit diesem Grundsatz brachen
die Entwickler. Nun fährt die Kammer
zum Bauteil. Zentrales Element der Anlage
ist ein höhenverstellbarer Tisch, der
Bauteile aufnimmt und als Boden der Vakuumkammer
fungiert. Für die Bewegungen
des Plasmareinigers sorgen drei
Achsen, die mit Servomotoren und kompakten
Antriebsreglern von Sigmatek
26 IEE · 6 2012
ausgestattet sind. Vor der Zündung des
Plasmas erzeugt eine Vakuumpumpe einen
Unterdruck von 0,1 mbar, bevor ein
Argon­Wasserstoff­Gemisch in die
Prozess kammer einströmt. Ein 600­W­
Netz teil erzeugt mittels hochfrequenter
Wechsel spannung das Plasma während
der Prozesszeit von etwa 20 s. Die Automatisierung
des gesamten Reinigungsprozesses
läuft über ein zentrales Control­
Panel. Durch die wenigen Bewegungen
verlassen gereinigte Bauteile die Anlage
auf dem gleichen Weg, auf dem sie gekommen
sind.
Platz im Schaltschrank sparen
Für die Automatisierung lieferten die Experten
von Sigmatek ein Komplettpaket:
Steuerung, Visualisierung und Bedienung.
Alle Funktionen befinden sich im ETV­
Control­Panel. Das spart Platz im Schaltschrank
und verringert den Verkabelungsaufwand.
Motion Control, SPS und Safety
sind ebenso ins zentrale Steuerungssystem
integriert. Das erleichtert die
Technik im Detail
Plasmareinigung
Gase befinden sich im Plasmazustand, wenn ihre
Moleküle überwiegend als Ionen vorliegen, also
wenn die Moleküle positiv oder negativ geladen
sind. Plasma wird daher auch als vierter Aggregatzustand
bezeichnet. Zur chemischen Reinigung
führt der Anwender das verunreinigte Objekt in
eine Vakuumkammer ein. Nach dem Abpumpen
der Umgebungsluft strömt Prozessgas ein, das
[2] Das Plasmareinigungssystem säubert über
700 Teile Bauteile pro Stunde.
Programmierung und ermöglicht eine
übersichtliche Strukturierung der Applikationssoftware.
Das modulare Servo­
Antriebssystem Dias­Drive 100 ist komplett
in die Systemarchitektur integriert.
Alle Parameter und Konfigurationsdaten
der Antriebe sind zentral in der Steuerung
abgelegt. Beim Austausch eines Servoantriebs
werden die Parameter automatisch
zurückgespielt. Die Kommunikation
zwischen der Steuerung und den Peripheriegeräten
erfolgt über das hart­echtzeitfähige
Ethernet­Bussystem Varan. Bei den
Servoantrieben funktioniert der Datenaustausch
direkt, für die Vakuumpumpe
und die Stromversorgung zur Plasmaerzeugung
über I/O­Module.
„Die Unterstützung von Sigmatek hat
dazu beigetragen, dass die Umsetzung der
Supernova so reibungslos funktioniert
hat,“ ist Haltinner überzeugt. Ein wichtiger
Faktor war der Einsatz des Engineering­Tools
Lasal. Ein Vorteil der objektorientierten
Programmierung ist die
Wieder verwendbarkeit von einmal erstellten
Applikationen. Haltinner beschreibt:
„Die Automatisierungssoftware
ist modular aufgebaut, flexibel und einfach
zu handhaben. Einmal erstellte
Funktionsklassen können wir in jedem
Projekt erneut einsetzen und einfach
anpassen.“
Autorin
Ingrid Traintinger
Marketing Kommunikation bei der Sigmatek GmbH &
Co KG
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infoDIREKT 783iee0612
www.all-electronics.de
Link zu Sigmatek
Link zu UCP
durch hochfrequenten Wechselstrom zu Plasma
wird. Die ionisierten Gasmoleküle sind reaktiv und
bilden zusammen mit Verunreinigungen an der
Oberfläche des Werkstücks gasförmige Moleküle.
Schmutzpartikel verlassen die Objektoberfläche
also ohne diese zu verändern und lassen sich
während des Prozesses aus der Vakuumkammer
absaugen.