IntelliTool - Entwicklung und industrielle Qualifizierung eines modular aufgebauten, intelligenten Werkzeugsystems zur Überwachung und Regelung anspruchsvoller Hochleistungsschleifprozesse: Abschlussbericht zum InnoNet-Verbundvorhaben IN - 7031. Bewilligungszeitraum: 01.01.2009 bis 31.12.2011

Ziel des IntelliTool Projekts war die Entwicklung und der Aufbau eines lokal aufgelösten kraft- und temperaturbasierten Prozessüberwachungssystems für das Rotationsschleifen von Halbleiterwafern. Hierzu wurde ein modular aufgebautes Werkzeug entworfen und realisiert, das in der Lage ist, den Schleifprozess beim Waferschleifen durch das Aufzeigen von Prozesskräften und Bearbeitungstemperaturen zu überwachen und zu regeln. Die neu entwickelte Infrarot-Temperaturmessung, die Datenaufnahme und -verarbeitung noch auf dem Schleifwerkzeug sowie die zugehörige Telemetrie mittels Bluetoothtechnologie erfüllen alle Anforderungen an ein industriell einsetzbares Messsystem und haben sich im Einsatz bewährt. Durch die Erarbeitung eines Ansatzes einer alternativen Messmethode für die Kraftmessung in Form eines Messelements auf der Basis von Piezokeramik konnte eine deutlich kostengünstigere Variante der Kraftmesstechnik in das Schleifwerkzeug integriert und für den industriellen Einsatz erprobt werden. Für die Datenerfassung und Analyse wurde ein Programm auf der Basis von LabView realisiert. Die während des Schleifprozesses gewonnenen Messwerte werden dabei zur Regelung des laufenden Prozesses herangezogen. Die Implementierung der Prozessregelung in bestehende Fertigungssysteme ist auf einfache Weise über den Zugriff auf den Override der Maschinensteuerung möglich. Die für die Prozesssteuerung nötige Datenbasis wurde in umfangreichen schleiftechnischen Untersuchungen erstellt. Auf der Basis der gemachten Erfahrungen wurde ein Schleifwerkzeug für das konventionelle Schleifen entwickelt und erprobt. Zudem wurde zur Implementierung der Kraft und Temperaturmessung in betriebliche Fertigungsabläufe und zur Schulung von Bedienern für unterschiedlichste Schleifprozesse ein Weiterbildungskonzept ausgearbeitet und zur Zertifizierung vorbereitet. Innerhalb eines Jahres nach Projektende soll die Weiterentwicklung des Prototyps zu einem marktfähigen Produkt abgeschlossen sein und der Vertrieb der Gesamtanlage beginnen. Parallel zum Vertrieb der Gesamtanlage sollen schleiftechnische Schulungsmaßnahmen unter Nutzung des IntelliTools vermarktet werden