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.
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