Neuer SlimLine-Kraftsensor überwacht Halbleiterproduktion

Winterthur, September 2022 - Kistler hat mit dem neuen SlimLine Sensor 9132CD einen Kraftaufnehmer auf den Markt gebracht, der neunmal empfindlicher ist als vergleichbare SlimLine-Sensoren. Er wird mit einem neuen, hochflexiblen und langlebigen Anschlusskabel geliefert. Damit eignet er sich insbesondere für Halbleiter- und 3C-Anwendungen, bei denen hochpräzise Messungen kleiner Kräfte bei begrenztem Bauraum gefragt sind.

In immer komplexeren Produktionsumgebungen steigen auch die Ansprüche an die Prozesskontrolle. In den letzten Jahren hat sich die piezoelektrische dynamische Kraftmessung als hocheffiziente Methode zur Überwachung, Steuerung und Optimierung von Produktionsprozessen erwiesen, insbesondere dort, wo Prozesskräfte ein kritischer Faktor sind.

Wenn Steifigkeit auf Flexibilität trifft

Zwei Alleinstellungsmerkmale des neuen SlimLine-Sensor 9132CD, nämlich das piezoelektrische Material und das flexible Anschlusskabel, werden den Anforderungen an die Kraftmessung in komplexen Fertigungsprozessen gerecht. Das piezoelektrische Material ist ein spezieller Kristall, der von Kistler an seinem Hauptsitz in Winterthur, Schweiz, entwickelt und gezüchtet wurde. Wie natürliche Quarze reagiert der künstliche Kristall aufgrund seiner Steifigkeit sehr schnell auf Kraftänderungen. Mit einer Empfindlichkeit von 35 pC/N ist er jedoch neunmal empfindlicher als aktuelle SlimLine-Sensoren. Dadurch kann er selbst kleinste hochdynamische Kraftänderungen mit sehr hoher Genauigkeit messen.

Ein Sensor ist jedoch immer nur so gut wie sein Anschlusskabel, das in anspruchsvollen Produktionsumgebungen unter Umständen stark strapaziert wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Sensor Teil einer sich schnell bewegenden Bestückungsstation mit sehr kurzen Zykluszeiten ist. Sollte hier ein Kabel brechen, würde die Produktion gestoppt und es käme für die Dauer des Kabelaustauschs zu Ausfallzeiten

Der 9132CD begegnet dieser Herausforderung mit einem integrierten hochflexiblen Anschlusskabel, das unter einem Biegeradius von 30mm mindestens 10 Millionen Zyklen in der Schleppkette standhält.

Ein kleiner Riese

Aufgrund dieser Eigenschaften und seiner kleinen, leichten Bauform eignet sich der SlimLine-Sensor 9132CD für viele anspruchsvolle Einsatzgebiete. Neben der Messung von Kräften an automatischen Montageanlagen und Pick-and-Place-Stationen kommen die Sensoren in Chip-Bonding-Maschinen in der Halbleiterindustrie, bei filigranen Fügeprozessen in der Medizintechnik, oder für Kontaktmessungen an Tasten, Schaltern und Relais zum Einsatz. „Wir haben erkannt, dass es kaum Sensoren am Markt gibt, mit denen sich kleinste Kräfte in hochdynamischen Prozessen auf engstem Raum messen lassen. Durch die Kombination bestehender Konzepte, wie dem Design unserer SlimLine-C-Serie mit dem neuen Kristall, der sich bereits im hochempfindlichen Sensor 9323AAA bewährt hatte, konnten wir das Problem lösen. Dies ist ein typisches Beispiel dafür, wie wir bei Kistler Innovationen vorantreiben“, sagt Stefan Schaefer, Produktmanager der Kistler Gruppe.