Gilt es extrem fragile Teile zu halten, ist eine besonders schonende Spannplattenoberfläche erforderlich. Witte Bleckede, spezialisiert auf die Fertigung anwendungsspezifischer Spannsysteme, verwendet dafür ein luftdurchlässiges Material, durch das die Werkstücke sanft und zugleich sicher fixiert werden.
Eine Verformung der Werkstücke ist ausgeschlossen, da diese vollflächig angesaugt werden; es sind weder Bohrungen noch Nuten vorhanden, welche die dünnen Materialien, wie z.B. Folien, beschädigen könnten (Bild 3). Auf der gleichmäßig porösen Spannfläche können extrem empfindliche Materialien fixiert werden. Ein Vorteil gegenüber anderen Vakuumspanntechniken ist, dass freie Flächen nicht abgedeckt werden müssen. Somit können die Spannplatten für Werkstücke unterschiedlicher Größen/Maße eingesetzt werden.
Besonders in der Halbleiterindustrie und Mikroelektronik sind Vakuum-Sonderanfertigungen mit Einsätzen aus porösen Materialen gefragte und erprobte Spanntechniken.
Die Bearbeitung von Wafern erfordert besondere Behandlung. Die meist kreisrunden, wenige 100µm dicken Scheiben auf denen elektronische Bauelemente, wie integrierte Schaltkreise durch verschiedene technische Verfahren hergestellt werden, bestehen in den meisten Fällen aus Silizium. In der Mikrosystemtechnik werden auch Glas-Wafer mit einer Dicke von 1mm verwendet. Die Wafer werden in unterschiedlichen Durchmessern/Dimensionen gefertigt.
Hinsichtlich der Ebenheit der Wafer, der Perfektion der Politur und der Reinheit der Oberfläche gelten extreme Forderungen.
Somit werden auch an die Spannsysteme hohe Anforderungen bezüglich der Präzision gestellt.
Spannplatte für Rohformen
Spannplatte mit acht Spannfeldern zum Halten von Siliziumwafern (Bild 1): Die einzelnen Bereiche können separat geschaltet werden. Aufgrund der quadratischen Form kann davon ausgegangen werden, dass es sich um die Bearbeitung der Wafer-Rohlingen handelt.
In dieser Phase ist noch das Spannen auf Vakuum-Rastern möglich. Die Bohrungen außerhalb der Spannfelder dienen zur Aufnahme von Zylinderstiften als Werkstückanschlag. Die Fertigungsgenauigkeit der Platte lag bei 0,02mm/100mm.
Spannplatte zum Messen
Diese Vakuumspannplatte wird in der Qualitätssicherung eingesetzt (Bild 2). Die Einheit besteht aus der Basisplatte sowie auswechselbaren Adapterplatten um Wafer unterschiedlicher Durchmesser zu prüfen. Die Spannfelder sind mit luftdurchlässigem Metapor gefüllt. Die oben abgebildete Adapterplatte ist mit zwei Spannbereichen versehen, die separat geschaltet werden können. Zum Einsatz auf Messmaschinen ist diese Spanneinheit mit einem eingebauten Temperaturfühler ausgestattet.
Spannfutter auf Läppmaschinen
Um bei Einhaltung enger Toleranzen eine Glättung der Werkstück-Oberflächen mit möglichst geringem Materialabtrag zu erreichen, wird das Läpp-Verfahren eingesetzt. Die Werkstücke werden dabei u. a. auf diesen Vakuumspannfuttern gehalten. Bearbeitet werden überwiegend sehr harte Materialien wie Stahl, Keramik.
Die Spannfläche dieser Vakuumfutter besteht aus Sintermetall.
Horst Witte Gerätebau, Bleckede
QE 511
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