Ampere – der E‑Tech-Talk mit SCHU­MA­CHER Elektromechanik 

Pri­me­li­te Advan­ced Light Engi­nes lässt Halb­lei­tern in unter­schied­li­chen Indus­trien ein Licht auf­ge­hen. Ein Gespräch über die Bedeu­tung ener­gie­rei­cher Licht­quel­len für anspruchs­vol­le indus­tri­el­le Pro­duk­te und Fer­ti­gungs­ver­fah­ren mit Dr. Maxi­mi­li­an Dicen­ta, Mit­grün­der und Geschäfts­füh­rer von Pri­me­li­te, und Lukas Schu­ma­cher, Inha­ber und Geschäfts­füh­rer von Schu­ma­cher EM

Herr Dicen­ta, Pri­me­li­te steht für „Advan­ced Light Engi­nes“. Was müs­sen wir uns dar­un­ter vorstellen?

M.Dicenta: Wir ent­wi­ckeln und ver­trei­ben Hoch­leis­tungs-LED-Sys­te­me für indus­tri­el­len Appli­ka­tio­nen, unter ande­rem für Foto­li­tho­gra­fie­ver­fah­ren in der Halb­lei­ter­indus­trie. Zudem haben wir auch die Pharma‑, Automotive‑, und Elek­tronik­in­dus­trie im Blick, wo unse­re Licht­quel­len zur Bear­bei­tung von foto­sen­si­ti­ven Mate­ria­li­en ein­ge­setzt wer­den. Zum Bei­spiel beim Ver­kle­ben indus­tri­el­ler Pro­duk­te mit UV-Klebstoffen.

Welche Rol­le spielt Foto­li­tho­gra­fie in der Halbleiterproduktion?

M. Dicen­ta: Opti­sche Strah­lung ist ein ent­schei­den­der Fak­tor in der Halb­lei­ter­her­stel­lung. Ein Com­pu­ter­chip besteht aus vie­len minia­tu­ri­sier­ten Lei­ter­bah­nen. Um der­art klein dimen­sio­nier­te Schal­tun­gen zu rea­li­sie­ren, nut­zen die Her­stel­ler ein Schat­ten­wurf­ver­fah­ren. Dafür wird auf einem Wafer (z.B. aus Sili­ci­um) ein foto­sen­si­ti­ver Lack auf­ge­tra­gen. Die­ser wird dann von unse­ren Licht­quel­len bestrahlt. Der Lack här­tet an den belich­te­ten Stel­len aus. Mit­hil­fe einer Mas­ke wird so eine Struk­tur abge­bil­det. Durch wei­te­re che­mi­sche Pro­zes­se wer­den dann die Lei­ter­bahn aus Metall anhand die­ses Mus­ters erstellt.

 

Was bedeu­tet dies für die elektro­ni­sche Steuerung?

M. Dicen­ta: Jeder ein­zel­ne der bis zu 1.400 Pro­zess­schrit­te in der Chip­her­stel­lung ist extrem anspruchs­voll und sen­si­bel. Wäre im foto­li­tho­gra­fi­schen Schritt der Out­put unse­rer Licht­quel­le nicht kon­stant und wie­der­hol­ge­nau, wür­de dies zu einem hohen Aus­schuss füh­ren. Der gan­ze Auf­wand wäre ver­ge­bens. Des­halb ist neben eigent­li­chen Aus­gangs­leis­tung die Sta­bi­li­tät unse­rer Gerä­te der wich­tigs­te Parameter.

L. Schu­ma­cher: Und um genau die­se Sta­bi­li­tät geht es uns in der Elek­tro­me­cha­nik. Die kur­zen Ein­schalt­zei­ten ver­lan­gen eine hoch­prä­zi­se Steue­rung der Ein- bzw. Aus­schalt­vor­gän­ge der Leucht­quel­len. Damit das foto­sen­si­ti­ve Mate­ri­al im rich­ti­gen Moment genau die rich­ti­ge Dosis Licht bekommt, sor­gen wir für einen stei­len Strom­an­stieg, der kon­stant repro­du­zier­bar ist. Zur Regu­lie­rung von Wär­me- und Leis­tungs­schwan­kun­gen nut­zen wir außer­dem Regel­krei­se, sodass die Leuch­te auch in unter­schied­li­chen Umge­bun­gen ver­läss­lich immer den glei­chen Out­put liefert.

Wel­che Rol­le spie­len Ent­wick­lun­gen bei Pri­me­li­te und wie kann SCHU­MA­CHER EM hier einen Bei­trag leisten?

M. Dicen­ta: Pri­me­li­te ist im Kern ein Ent­wick­lungs­un­ter­neh­men. Gera­de die Ent­wick­lung der Leis­tungs­elek­tro­nik in Eigen­re­gie ist für uns eine abso­lu­te Kern­kom­pe­tenz. Für den Kun­den pas­sen wir unse­re Pro­duk­te je nach Use Case ent­spre­chend an. Auf Basis unse­rer modu­la­re Tech­no­lo­gie­platt­form haben wir hier die Mög­lich­keit fle­xi­bel unter­schied­li­che Set­ups zu rea­li­sie­ren. Da wir bei uns im Haus nur wenig selbst fer­ti­gen, sind wir auf Zulie­fe­rer wie SCHU­MA­CHER EM ange­wie­sen. SCHU­MA­CHER EM hat hier die Fähig­kei­ten und die Fle­xi­bi­li­tät, die benö­tigt wird, um ver­schie­de­ne Ver­sio­nen zu bau­en, die tech­nisch immer ein­wand­frei funktionieren.

L. Schu­ma­cher: Wir kön­nen dabei unse­re lan­ge Erfah­rung in der Ent­wick­lung von Strom­quel­len ein­brin­gen. Dies hilft uns, neue Anfor­de­run­gen schnell zu verstehen und in unse­re Pro­duk­ti­on ein­flie­ßen zu las­sen. Das macht uns inter­es­sant beson­ders für Kun­den, die Klein­se­ri­en in kun­den­spe­zi­fi­scher Aus­füh­rung brauchen.

Wo liegt der Vor­teil der LED-Tech­no­lo­gie gegen­über der Dampf­lam­pe, die seit Jahr­zehn­ten im Ein­satz ist?

M. Dicen­ta: Zum einen kann eine LED-Licht­quel­le wesent­lich effi­zi­en­ter arbei­ten. Ein wesent­lich gerin­ge­rer Strom­be­darf ist die Fol­ge. Zudem müs­sen Dampf­lam­pen in der Regel alle 1000–2000 Betriebs­stun­den aus­ge­tauscht wer­den. Bei sehr gerin­gen Duty Cycles kann eine LED-Lösung ein gan­zes „Maschi­nen­le­ben“ durch­hal­ten. So errei­chen Kun­den wesent­lich gerin­ge­re Gesamt­kos­ten über den Lebens­zy­klus. Hin­zu kom­men die wesent­lich bes­se­ren Pro­zess­pa­ra­me­ter. Die LED- Tech­no­lo­gie kommt z.B. ohne mecha­ni­schen Shut­ter zum Öff­nen aus. Mit unse­rer elek­tri­schen Steue­rung lie­fern wir so höhe­re Schalt­fre­quen­zen bei bes­se­rer Sta­bi­li­tät. Das sorgt dann bei unse­ren Kun­den für einen sta­bi­le­ren Out­put und eine gleich­blei­ben­de Bestrah­lungs­do­sis in ihren Prozessen.

L. Schu­ma­cher: Sta­bi­le­rer Out­put heißt eben auch mehr Ver­läss­lich­keit und damit mehr Wirt­schaft­lich­keit. Wenn die Gerä­te län­ger hal­ten, rech­nen sie sich auch bes­ser. Die Elek­tro­me­cha­nik einer LED, die im Nano­se­kun­den­be­reich schal­tet, ist der einer Dampf­lam­pe im 24-Stun­den deut­lich überlegen.

Wie beur­tei­len Sie die Ent­wick­lung der Lichttechnik?

M. Dicen­ta: Dazu müs­sen wir ein biss­chen zurück­bli­cken. Das Prin­zip des Schat­ten­wurf­ver­fah­rens mit UV-Quel­len geht auf Ideen zurück, die schon älter als 50 Jah­re sind. Das sich dar­aus erge­ben­de Mit­tel der Wahl war bis dato die Lam­pe oder der Laser. Heu­te kön­nen mit unse­ren LED-basier­ten Licht­quel­len deut­lich höhe­re Leis­tungs­be­rei­che abde­cken. Wir sind der­zeit in der Lage Dampf­lam­pen bis zu einer Leis­tung von 5 Kilo­watt zu ersetzen.

L. Schu­ma­cher: Die Ent­wick­lung von Tech­no­lo­gie ist das eine. Hin­zu kommt ein gutes, ver­trau­ens­vol­les Mit­ein­an­der aller Betei­lig­ten. Als Lie­fe­rant und Fer­ti­ger anspruchs­vol­ler Elek­tronik­pro­duk­te sind wir auf unse­re Kun­den und eine gute Kom­mu­ni­ka­ti­on ange­wie­sen. Das wur­de zuletzt in der Halb­lei­t­erkri­se deut­lich. Hier konn­ten wir mit Pri­me­li­te zei­gen, dass Fle­xi­bi­li­tät und Qua­li­tät durch enge Koope­ra­ti­on Hand in Hand gehen und gera­de in her­aus­for­dern­den Zei­ten zu einem wesent­li­chen Erfolgs­fak­tor werden.

Wel­che Anwen­dun­gen hat Pri­me­li­te aktu­ell beson­ders im Blick?

M. Dicen­ta: Die Anwen­dungs­fel­der Kle­ben, Inspek­ti­on und Foto­li­tho­gra­fie haben sich par­al­lel zur Licht­tech­no­lo­gie ent­wi­ckelt. Das eröff­net für uns als Tech­no­lo­gie­an­bie­ter span­nen­de Per­spek­ti­ven. Außer­dem lässt sich die Tech­no­lo­gie auch für Des­in­fek­ti­ons­ap­pli­ka­tio­nen bei­spiel­wei­se der Trink­was­ser­auf­be­rei­tung ein­set­zen – ein wei­te­res ganz gro­ßes Zukunftsfeld.

Erge­ben sich aus der Hygie­ne­tech­nik beson­de­re Anfor­de­run­gen an Ihr Unter­neh­men und Ihre Lieferanten?

M. Dicen­ta: Um auf die­sem Feld bestehen zu kön­nen, müs­sen wir unse­ren Kun­den abso­lut ver­läss­lich kon­stant hohe Qua­li­tät lie­fern. Dazu stim­men wir uns eng mit unse­ren Lie­fe­ran­ten ab. In unse­rem Tech­no­lo­gie­feld liegt die Mess­lat­te für uns und unse­re gesam­te Lie­fer­ket­te sehr hoch. Dabei sind sta­bi­le Pro­zes­se von gro­ßer Bedeu­tung. Deren Qua­li­tät haben wir uns mit der DIN ISO 9001 auch durch den TÜV bestä­ti­gen lassen.

L. Schu­ma­cher: Um vor allem Pro­zes­se in der Medi­zin- bezie­hungs­wei­se Hygie­ne­tech­nik sicher zu gestal­ten, Feh­ler recht­zei­tig zu ent­de­cken und Risi­ken zu ver­mei­den, kommt es dar­auf an, die Qua­li­tät und Leis­tung von Medi­zin­pro­duk­ten und ihrer Kom­po­nen­ten über den kom­plet­ten Pro­dukt­le­bens­zy­klus sicher­zu­stel­len. Dafür haben wir bei SCHU­MA­CHER ein anspruchs­vol­les Audit durch­lau­fen und haben unse­re Pro­zes­se vom TÜV Süd nach der stren­gen Medi­zin­tech­nik-Norm als DIN EN ISO 13485:2016 zer­ti­fi­zie­ren lassen.

Schau­en wir auf die all­seits benö­tig­ten Fach­kräf­te. Was müs­sen Talen­te mit­brin­gen, um bei Pri­me­li­te zu bestehen?

M. Dicen­ta: Vor allem Neu­gier und viel­sei­ti­ge Inter­es­sen. Denn durch das Zusam­men­spiel von Optik, Mecha­nik, Elek­tro­nik und Soft­ware ist bei uns immer fächer­über­grei­fen­des Ver­ständ­nis und Wis­sen gefragt, um kun­den­ori­en­tiert immer neue, oft sehr eigen­stän­di­ge Lösun­gen zu schaf­fen. Unser Ver­spre­chen steht: Bei uns wird es nie langweilig.

L. Schu­ma­cher: Als Teil die­ser span­nen­den Auf­ga­be kön­nen auch wir die­ses Ver­spre­chen jeden Tag aufs Neue ein­lö­sen. Und es macht wirk­lich immer wie­der Spaß zu sehen, wie unse­re Lösun­gen dann zu inno­va­ti­ven Pro­duk­ten bei­tra­gen, die wie bei Pri­me­li­te außer­ge­wöhn­lich und zukunfts­wei­send sind. Das macht einen schon auch ein biss­chen stolz.

Und noch ein Blick nach vorn: Wel­chen aktu­el­len Trends ist Pri­me­li­te auf der Spur?

M. Dicen­ta: Unse­re Kun­den for­dern höhe­re Leis­tungs­be­rei­che von uns. Das bedeu­tet, dass wir unse­re LEDs mit glei­chen Abma­ßen und Sta­bi­li­täts­kri­te­ri­en leis­tungs­fä­hi­ger machen wer­den. Dafür beschäf­ti­gen wir uns stän­dig mit den neu­es­ten Inno­va­tio­nen am Elek­tro­nik- bezie­hungs­wei­se Pho­tonik­markt. Wenn neue Her­stel­ler uns leis­tungs­fä­hi­ge­re Dioden lie­fern kön­nen, ver­suchen wir die­se natür­lich in unse­re Pro­duk­ti­on ein­flie­ßen zu las­sen. Wir haben nicht nur Lust auf Zukunft, wir wol­len sie auch aktiv mitgestalten

Vie­len Dank für die Zeit und das Gespräch.

 

IM PRO­FIL

 

Dr. Maxi­mi­li­an Dicen­ta ist Mit­grün­der und Geschäfts­füh­rer von Pri­me­li­te. Nach dem Stu­di­um der Finanz- und Betriebs­wirt­schafts­leh­re in Reut­lin­gen und Dub­lin pro­mo­vier­te er am Karls­ru­her Insti­tut für Tech­no­lo­gie (TH Karls­ru­he). Spä­ter arbei­te­te er als Seni­or Pro­ject Mana­ger für die welt­weit füh­ren­de Stra­te­gie­be­ra­tung McK­in­sey & Com­pa­ny in Euro­pa, Asi­en und den USA, wo er sich auf Pro­jek­te in der Auto­mo­bil­in­dus­trie spe­zia­li­sier­te. Dabei sam­mel­te er umfas­sen­de Erfah­run­gen in den Berei­chen Geschäfts­ent­wick­lung, stra­te­gi­sche Pla­nung und Finanz­ma­nage­ment sowie in Pro­dukt­ent­wick­lungs­pro­zes­sen und ‑orga­ni­sa­tio­nen.

Lukas Schu­ma­cher ist staat­lich geprüf­ter Tech­ni­ker, Mit­in­ha­ber und Geschäfts­füh­rer von SCHU­MA­CHER Elek­tro­me­cha­nik. Sei­ne Spe­zia­li­tät sind maß­ge­schnei­der­te Tech­nik­lö­sun­gen in der Leis­tungs­elek­tro­nik und deren Umset­zung vom Pro­to­ty­pen bis in die Serie und Lifecycle-Betreuung.