DE3908329A1

DE3908329A1 - Fertigungseinrichtung in reinraumtechnologie

Info

Publication number: DE3908329A1
Application number: DE3908329A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Schimmelpfennig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1989-03-10
Publication date: 1990-09-20
Also published as: JPH037838A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung für Produk tionslinien in Reinraumtechnologie zur Herstellung integrierter Schaltkreise und/oder zur Montage von elektromechanischen An trieben, wie Plattenlauf- und Tintendruck-Werken.

Durch die Miniaturisierung der Bauteile, insbesondere auf dem Gebiet der Mikroelektronik, müssen in zunehmenden Umfang Produktionsprozesse unter Reinraumbedingungen durchgeführt werden. Für die sogenannten Reinräume müssen sehr enge Toleranzen betreffend der Luftfeuchtigkeit, der Lufttemperatur und der Partikelkonterminiation eingehalten werden, so daß für die Infrastruktur derartiger Reinräume hohe Investionskosten aufzubringen sind. Hinzu kommt außerdem, daß sämtliche Produktionseinrichtungen wie Werkzeuge, Transportmittel, Hantierungseinrichtungen etc., entsprechend der zu fertigenden Gegenstände und der daraus resultierenden sogenannten Reinraum klasse weitestgehend emmissionsfrei arbeiten müssen. Auch die Mitarbeiter, die diese Produktionsprozesse durchführen bzw. überwachen, sind mit äußerst sauberer reinraumtauglicher Kleidung auszustatten, um die notwendigen Arbeitsbedingungen für diese Produktionsprozesse zu erfüllen.

Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, einerseits die im Zusammenhang mit den Aufwendungen zur Realisierung der geforderten Reinraumbedingungen stehenden hohen Investionskosten erheblich zu senken unter dem Aspekt, daß die Arbeitsbedingungen der Mitarbeiter und die Arbeits abläufe selbst unter Beibehaltung der Reinraumbedingungen verbessert sind und andererseits ein Anlagenkonzept anzugeben, welches sich flexibel und in einfacher Weise an die unter schiedlichsten Produktionsprozesse anpassen läßt. Erfindungs gemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Fertigungseinrichtung aus standardisierten Zellen zusammengesetzt ist, die den zur Produktion und/oder Montage benötigten Arbeitsraum unmittelbar umschließen, daß die standardisierten Zellen entsprechend den Arbeitsprozes sen aus aktiven Montagezellen mit einen ins Innere der jeweili gen Montagezelle eingreifenden Manipulator, aus Doppelschleu senzellen zur Trennung der einzelnen Arbeitsprozesse und aus Einfachschleusenzellen zur Material Zu- und Abführung modulartig zusammensetzbar sind, und daß der Innenraum der standardisierten Zellen mit einem inerten Gas mit einem Überdruck im Bereich von 1 bar gefüllt ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die Maschinen und sonstige Einrichtungen und die Mitarbeiter weitestgehend in normaler Werkstattatmosphäre zu belassen und lediglich die unmittelbar an den Werkstücken vorzunehmenden Fertigungsprozesse unter Reinraumbedingungen durchzuführen. Die Reinraumbedingungen sind also nur dort zu leisten, wo sie aufgrund des Produktions prozesses unabdingbar gefordert sind.

Mit dem Einsatz der standardisierten Zellen, die durch ihren modularen Aufbau zu beliebigen Fertigungseinrichtungen zusammen gesetzt werden können, kann auf die Ausstattung ganzer Räume bzw. Gebäudeteile mit entsprechenden Filtereinrichtungen, Klima anlagen zur Be- und Entlüftung, und auf aufwendige Schleusen für die sogenannten Reinräume verzichtet werden. Als wesentlich für die Erfindung ist anzusehen, daß die Fertigungseinrichtung durch ihren modularen Aufbau in einfachster Weise an die unterschied lichsten Produktionslinien mit den verschiedenartigsten Fertigungs- und Montageprozessen anzupassen ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die standardisierten Zellen mit einheitlichen Maßen im Bereich von 350×350 mm und mit einer Länge von 500 bzw. 250 mm herzustellen. Mit dieser Maßnahme lassen sich die standardisierten Zellen je nach Fertigungsprozeß ohne besondere Anpassungen beliebig zusammenstellen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Montagezellen jeweils im Bereich einer oberen Begren zungsebene eine druckdichte Durchführung für den in das Innere der Montagezelle eingreifenden Manipulator aufweisen, und daß die Durchführung derartig angeordnet ist, daß der Manipulator mit größtmöglichem Arbeitsraum die Längenausdehnung der Montage zelle überschreiten kann. Damit ist die Möglichkeit geschaffen, daß beispielsweise für zwei nebeneinander angeordnete Montage zellen in dem sich überlappenden Arbeitsräumen die Übergabe der zu fertigenden Werkstücke erfolgen kann.

Für Abläufe, deren Prozeßsicherheit noch nicht erreicht wurde, oder die noch nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand automati siert werden könnten, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, die standardisierten Zellen durch eine Glove-Box-Zelle zu erweitern. Hiermit lassen sich dann auch manuelle Eingriffe innerhalb bestimmter Fertigungsabläufe vornehmen.

Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausführungs beispiel näher erläutert, wobei die Fig. 1 die komplette Fertigungseinrichtung mit den standardisierten Zellen zeigt, während mit der Fig. 2 die "Arbeitsräume" zwei nebeneinander angeordneter Montagezellen flächenhaft dargestellt sind.

Das Ausführungsbeispiel zeigt die Fertigungseinrichtung, die aus den standardisierten Zellen MZ, DZ, EZ zusammengesetzt ist. Dabei ist die aktive Montagezelle MZ mit der Durchführung DF ausgestattet, in die der Manipulator MA eines nicht näher bezeichneten Roboters eingreift. An die aktive Montagezelle MZ schließt sich die Doppelschleusenzelle DZ an, deren Schleusen SL′, SL′′ entsprechend dem Produktionsablauf wahlweise geöffnet und geschlossen werden können. Eine derartige Doppelschleusen zelle DZ dient der Trennung der einzelnen Arbeitsprozesse unter einander, so daß beispielsweise Klebe-, Gieß- oder Beschich tungsprozesse so voneinander getrennt sind, daß sie sich nicht gegenseitig beeinflussen. Des weiteren ist die Einfachschleusen zelle EZ dargestellt, die für die Fertigungseinrichtung die Zu- und Abführung des Materials übernimmt. Mit der Glove-Box-Zelle GZ ist angedeutet, daß die standardisierten Zellen MZ, DZ, EZ erweitert werden können und damit ein manuelles Eingreifen in den Fertigungsprozess möglich wird.

In der Fig. 2 sind zwei nebeneinander angeordnete Montagezellen MZ, MZ′ in der Draufsicht dargestellt, in denen die jeweils vorhandenen Arbeitsräume AR bzw. AR′ mit ihrem Überlappungs bereich UB dargestellt sind. Im Überlappungsbereich UB kann die übergabe des zu bearbeitenden Werkstückes zwischen den beiden Montagezellen MZ, MZ′ erfolgen.

Claims

1. Fertigungseinrichtung für Produktionslinien in Reinraum technologie zur Herstellung integrierter Schaltkreise und/oder zur Montage von elektromechanischen Antrieben, wie Plattenlauf- und Tintendruck-Werken, gekennzeichnet durch die Merkmale

1.1. die Fertigungseinrichtung ist aus standardisierten Zellen (MZ, DZ, EZ) zusammengesetzt, die den zur Produktion und/oder Montage benötigten Arbeitsraum unmittelbar umschließen,
1.2. die standardisierten Zellen (MZ, DZ, EZ) sind entsprechend den Arbeitsprozessen aus aktiven Montagezellen (MZ) mit einen ins Innere der jeweiligen Montagezelle (MZ) eingrei fenden Manipulator (MA), aus Doppelschleusenzellen (DZ) zur Trennung der einzelnen Arbeitsprozesse und aus Ein fachschleusenzellen (EZ) zur Material Zu- und Abführung modulartig zusammensetzbar,
1.3. der Innenraum der Zellen ist mit einem inerten Gas mit einem Überdruck im Bereich von 1 bar gefüllt.

2. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal

2.1. die standardisierten Zellen sind jeweils in den Maßen im Bereich von 350×350 mm mit einer Länge von 500 bzw. 250 mm realisiert.

3. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale

3.1. die Montagezellen (MZ) weisen jeweils im Bereich einer oberen Begrenzungsebene eine druckdichte Durchführung (DF) für den in das Innere der Montagezelle (MZ) eingreifenden Manipulator (MA) auf,
3.2. die Durchführung ist derartig angeordnet, daß der Manipu lator (MA) mit größtmöglichem Arbeitsraum die Längenaus dehnung der Montagezelle (MZ) überschreiten kann.

4. Fertigungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Merkmal

4.1. die standardisierten Zellen (MZ, DZ, EZ) sind durch eine Glove-Box-Zelle (GZ) erweiterungsfähig.