Hochpräzisions-CNC-Bearbeitung für die Halbleiterindustrie

Maximieren Sie Ihre Rentabilität – minimieren Sie Ihr Risiko

Die Halbleiterindustrie stellt höchste Anforderungen an Präzision, Sauberkeit und Prozessstabilität. GROB bietet hochpräzise CNC-Bearbeitung und automatisierte Produktionslösungen für anspruchsvolle Halbleiterkomponenten.

GROB begleitet Sie von der Prototypenphase bis zur skalierbaren Serienfertigung Ihrer Bauteile. Mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung ermöglichen wir Mikrometer-Genauigkeit, reinraumtaugliche Prozesse und eine skalierbare Fertigung für volatile Märkte.

Herausforderungen

Die Halbleiterfertigung gehört zu den anspruchsvollsten Bereichen der industriellen Produktion. Bauteile müssen teilweise mit Mikrometer-Genauigkeit gefertigt werden und gleichzeitig höchste Anforderungen an Oberflächenqualität, Sauberkeit und Maßhaltigkeit erfüllen.

Besonders bei Vakuumkammern, UHV-Komponenten, Wafer Carrier Plates, Substrathaltern und Lithografie-Maschinenbauteilen können kleinste Abweichungen die Funktion nachgelagerter Prozesse beeinflussen. Gefordert sind deshalb stabile Fertigungsprozesse, enge Toleranzen und eine konstant hohe Wiederholgenauigkeit.

Hinzu kommen anspruchsvolle Werkstoffe wie Aluminium 6061, Edelstahl 316L, OFE-Kupfer oder Titan, deren Bearbeitung unterschiedliche Anforderungen an Werkzeuge, Schnittparameter, Kühlung und Prozessführung stellt. Gleichzeitig müssen Oberflächen häufig eine sehr geringe Rauheit und eine definierte, saubere Oberfläche aufweisen.

Auch die Anforderungen an die Fertigungsumgebung steigen. Reinraumtaugliche Fertigung, Partikelkontrolle und Kontaminationsvermeidung spielen insbesondere bei Komponenten für Vakuum- und Wafer-Prozesse eine entscheidende Rolle.

Für Halbleiter-Zulieferer bedeutet das: Hohe Präzision allein reicht nicht. Entscheidend ist eine reproduzierbare Prozesskette, die Qualität, Produktivität und Rückverfolgbarkeit miteinander verbindet.

Lösungsansätze & Maschinen

Wie GROB diese Herausforderungen löst

Die Fertigung von Halbleiterkomponenten stellt höchste Anforderungen an Präzision, Reinheit und Prozessstabilität. Bereits kleinste Partikel oder Maßabweichungen können die Funktion sensibler Anlagen beeinträchtigen. GROB verbindet deshalb hochpräzise 5-Achs-Bearbeitung, intelligente Automatisierung und digitale Fertigungslösungen zu einer durchgängigen Prozesskette für die wirtschaftliche Herstellung anspruchsvoller Halbleiterkomponenten.

Bereits in der Projektplanung analysieren wir mit unseren Partnern Bauteilgeometrien, Werkstoffe und Reinheitsanforderungen, um optimale Bearbeitungsstrategien für Anwendungen in der Halbleiterindustrie zu entwickeln. Moderne CAM-Systeme, integrierte Messtechnik und temperaturstabile Maschinenkonzepte sorgen für reproduzierbare Ergebnisse, höchste Maßgenauigkeit und exzellente Oberflächenqualitäten. Gleichzeitig schaffen kontrollierte Bearbeitungsprozesse die Voraussetzungen für eine partikelarme Fertigung und eine zuverlässige Einhaltung anspruchsvoller Reinheitsstandards.

Durch die Kombination aus leistungsstarken Bearbeitungszentren, Automatisierung und Digitalisierung entstehen stabile Fertigungsprozesse mit hoher Anlagenverfügbarkeit, maximaler Prozesssicherheit und vollständiger Transparenz über den gesamten Produktionsablauf.

Beratung & Projektplanung

Von der ersten Machbarkeitsstudie bis zur finalen Automatisierung: Wir entwickeln individuelle Lösungen für Ihre Bauteilbearbeitung. Durch die Zusammenarbeit mit spezialisierten Partnern bieten wir zudem integrierte Reinigungskonzepte, die bei Bedarf jederzeit schnell und effizient skaliert werden können.

Unsere Technologien für die Halbleiterindustrie

5-Achs-Universal-Bearbeitungszentren
Maximale Bewegungsfreiheit für komplexe Geometrien
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5-Achs-Fräs-Dreh-Bearbeitungszentren
Fräsen und Drehen in einer Maschine kombiniert
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5-Achs-Fräs-Portal-Bearbeitungszentrum
Präzise Bearbeitung großer und komplexer Bauteile
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Detailreiche Ansicht eines GROB-Palettenspeichersystems, das für seine Effizienz und Vielseitigkeit in der industriellen Fertigung bekannt ist.
Automation
Lösungen maßgeschneidert auf Ihre Anforderungen
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Ein Mitarbeiter von GROB steht in einer modernen Fertigungshalle und nutzt ein Tablet zur Überwachung von Maschinen.
Digitalisierung
Transparente Prozesse, maximale Effizienz, messbare Ergebnisse
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Anwendungsbereiche

Unsere Maschinen – entwickelt für eine Vielzahl von Anwendungen in der Halbleiterindustrie

Die Bearbeitungslösungen von GROB kommen bei der Fertigung unterschiedlichster Präzisionskomponenten für moderne Halbleiteranlagen zum Einsatz.

Neben höchster Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität spielt dabei die Reinheit der Bauteile eine entscheidende Rolle. Komplettiert wird unsere Hochpräzisionsbearbeitung deshalb durch perfekt abgestimmte Reinigungs- und Qualitätssicherungsprozesse. Gemeinsam mit unseren Partnern realisieren wir skalierbare Lösungen für die Vor- und Endreinigung. Damit ermöglichen wir Ihnen, Tier-1-Lieferant für Equipment-OEMs zu werden.

01
Optionales Edelstahlpaket für höchste Reinheitsanforderungen
02
Automatisierungslösungen für High-Mix/Low-Volume-Produktion
03
Optionale Integration von Messen, Spülen & Reinigen
04
Unkritische und geprüfte Kühlschmierstoffe (HIO) *
* In Zusammenarbeit mit verschiedenen KSS-Herstellern
05
Kontinuierliche Überwachung der KSS-Qualität *
* In Zusammenarbeit mit verschiedenen KSS-Herstellern
01
02
03
04
05

Bearbeitungsbeispiele

Double Chamber
Semiconductor
Material: Aluminium
Accuracy part
Semiconductor
Material: Aluminium
{f:if(condition:\'center==left\', then:\'false\',else:\'true\')}'}
Ihre Vorteile auf einen Blick
  • Höchste Präzision

    für enge Toleranzen und komplexe Geometrien

  • Reproduzierbare Qualität

    durch stabile und kontrollierte Bearbeitungsprozesse

  • Hohe Oberflächengüte

    für anspruchsvolle Vakuum- und Präzisionskomponenten

  • Werkstoff-
    kompetenz

    für Aluminium, Edelstahl, OFE-Kupfer und Titan

  • Weniger Aufspannungen

    durch 5-Achs-Bearbeitung

  • Hohe Produktivität

    durch kurze Bearbeitungs- und Nebenzeiten

  • Skalierbare Automation

    für Einzelteile, kleine Losgrößen und Serienproduktion

  • 100 Jahre Erfahrung

    für anspruchsvolle Produktionsaufgaben

Referenzen & Beispiele aus der Praxis

High-Mix-/Low-Volume-Fertigung

Jansen Machining Technology aus Valkenswaard in den Niederlanden hat zwei neue 5-Achs-Universal-Bearbeitungszentren von GROB erfolgreich in Betrieb genommen. Die beiden Maschinen vom Typ G350 sind an ein groß angelegtes Automatisierungssystem von BMO Automation angebunden. 

Mit dieser Fertigungszelle setzt Jansen auf eine mannlose High-Mix-/Low-Volume-Produktion für anspruchsvolle Kunden, unter anderem aus der Halbleiter- und Optikindustrie.

High-Mix-/Low-Volume-Fertigung

„Die steigende Nachfrage nach kleinen Losgrößen hochpräziser, komplexer Bauteile mit anspruchsvollen Toleranz- und Reinheitsanforderungen erfordert eine neue Art der Produktion. Gerade in den Hightech-Märkten wie der Halbleiterindustrie, für die wir arbeiten, sind die Anforderungen in den vergangenen zehn Jahren enorm gestiegen. Gleichzeitig werden kürzere Lieferzeiten und kleinere Losgrößen gefordert, während die Margen unter Druck stehen. Dafür braucht es zuverlässige und präzise Bearbeitungszentren sowie weitestgehend automatisierte und optimierte Prozesse. Aus diesem Grund haben wir in zwei 5-Achs-Bearbeitungszentren von GROB in Kombination mit einer flexiblen Automatisierungslösung von BMO investiert.“

Twan Bussers
Director Technology for Machining, Anvil Group

„Ausschlaggebend war das Maschinenkonzept von GROB. Die robuste Maschinenkonstruktion sowie die Anordnung der drei Linearachsen minimieren den Abstand zwischen den Führungen und dem Zerspanpunkt. Das sorgt für eine hohe Stabilität."

Twan Bussers
Director Technology for Machining, Anvil Group

„Die beiden Bearbeitungszentren von GROB setzen wir für die Fertigung unserer anspruchsvollsten Werkstücke ein. Dazu gehören Bauteile mit Toleranzen im Bereich von einem Hundertstelmillimeter über den gesamten Arbeitsraum hinweg. Einzelne Maße werden sogar mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern gefertigt.“

Twan Bussers
Director Technology for Machining, Anvil Group

FAQ – Häufig gestellte Fragen zur Halbleiterfertigung mit GROB

GROB-Lösungen eignen sich unter anderem für die Fertigung von:

 

  • Chamber Parts, Baseplates, Frames und Stages
  • Komponenten für Etch-, Deposition-, Lithographie- und Metrology-Equipment
  • Präzisionsplatten, Adapter, Träger und Vakuumkomponenten
  • Bauteilen für Wafer-Handling- und Transfersysteme


Unterstützt werden sowohl Prototypen und Kleinserien als auch automatisierte Serienfertigungen.

Nein. Die Basis bilden unsere standardisierten 5-Achs-Universal-Bearbeitungszentren der G-Serie. Durch gezielte Konfigurationen und Optionen – zum Beispiel bei Genauigkeit, Messsystemen, Kühlung, Medienführung oder Automation – lassen sich die Maschinen an spezifische Anforderungen der Halbleiterfertigung anpassen.
 

Dadurch können Entwicklungsaufwand, Risiken und Lieferzeiten reduziert werden.

Abhängig von Maschine, Spannkonzept und Umgebungsbedingungen sind unter anderem möglich:

 

  • Positions- und Wiederholgenauigkeiten im einstelligen Mikrometerbereich
  • Enge Form- und Lagetoleranzen für Dicht- und Funktionsflächen
  • Oberflächenqualitäten, die für Vakuum- und Prozessumgebungen geeignet sind

 

Die Zielgenauigkeit wird projektbezogen anhand der Zeichnung, der Toleranzkette und der Qualitätsanforderungen festgelegt. Genauigkeiten im Mikrobereich sind grundsätzlich erreichbar, hängen jedoch von vielen Einflussfaktoren ab.

GROB bietet gemeinsam mit Partnern ganzheitliche Konzepte zur Sicherstellung der notwendigen Reinheit, zum Beispiel durch:
 

  • Edelstahlausführungen von Arbeitsraum und KSS-Kreislauf
  • Einsatz geeigneter Kühlschmierstoffe
  • Integrierte Reinigungsprozesse innerhalb der Fertigungszelle
  • Beratung zu weiteren Reinigungs- und Handhabungsschritten


Entscheidend ist das abgestimmte Gesamtkonzept entlang des gesamten Fertigungsprozesses.

Die Halbleiterindustrie ist von Zyklen und kurzfristigen Änderungen geprägt. Diese Rahmenbedingungen werden bereits in der Konzeptphase berücksichtigt, zum Beispiel durch:

 

  • Modulare Zellen- und Linienkonzepte mit schrittweisem Ausbau
  • Einstiegslösungen mit späterer Erweiterung von Kapazität und Automationsgrad
  • Plattformbasierte Maschinen, die auch bei Produktwechseln oder in anderen Hightech-Branchen eingesetzt werden können

 

So lassen sich Investitionsrisiken bei Marktveränderungen reduzieren.

Der Umgang mit sensiblen Designs und geistigem Eigentum erfolgt nach klar definierten Regeln, unter anderem durch:

 

  • Vertraulichkeitsvereinbarungen (NDA)
  • Geregelten Umgang mit Zeichnungen, Modellen und Prozessdaten
  • Auf Wunsch eingeschränkte Zugänge bei Tests und Versuchen
  • Klare Vorgaben zur Nutzung und Speicherung von Ergebnissen

 

Transparenz und ein strukturierter Datenschutz sind dabei zentrale Grundlagen der Zusammenarbeit.

Für niedrigvolumige und gleichzeitig variantenreiche Fertigungen stehen verschiedene Automatisierungslösungen zur Verfügung. Dazu zählen unter anderem:
 

  • Palettenhandling
  • Werkstückhandling
  • Individuell kombinierte Automatisierungskonzepte
     

Das Spektrum reicht von einzelnen Handlinglösungen bis hin zu AGV-Anbindungen oder schlüsselfertigen Turnkey-Lösungen. Ergänzend können Leitsysteme und MES-Lösungen zur digitalen Prozessunterstützung eingesetzt werden.

Hohe Verfügbarkeit beginnt bereits bei der Auslegung der Maschinen, zum Beispiel durch:

 

  • Robuste Maschinenstrukturen und bewährte Kinematik
  • Hochwertige Komponenten wie Spindeln, Achsantriebe und Messsysteme
  • Abgestimmte Kühl- und Kühlschmierstoffkonzepte für langfristige Stabilität

 

Ergänzend kommen präventive Wartungskonzepte, Remote-Service, schnelle Diagnosemöglichkeiten sowie optionales Condition-Monitoring zum Einsatz. Ziel ist eine stabile Verfügbarkeit, insbesondere für den 24 / 7-Betrieb in Fertigungslinien.

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