Reinraum-Fertigung bei Physik Instrumente (PI)-- Dr. Peter Schittenhelm --Reinraum-Fertigung bei Physik Instrumente (PI)Fähigkeiten und Kapazitäten

Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Auf der Römerstr. 1, 76228 Karlsruhe, Deutschland
Tel. +49 721 4846-0, Fax +49 721 4846-1019, E-Mail info@pi.de, www.pi.de

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Reinraum-Fertigung bei Physik Instrumente (PI)-- Dr. Peter Schittenhelm --1 Einleitung
2 Verfügbare Reinräume /Reinstarbeitsplätze

PI verfügt an vielen Produktionsstandorten über die Möglichkeit, Produkte unter Reinraumbedingungen zu fertigen und zu
qualifizieren. Diese Fähigkeit wird entsprechend den Marktbedürfnissen ständig erweitert und verbessert.

1.1

PI verfügt neben Reinräumen auch über zusätzliche Reinstarbeitsplätze, die innerhalb oder außerhalb von Reinräumen
installiert werden, um für bestimmte Prozess-Schritte eine
weitere Reduzierung der partikulären Verunreinigung imVergleich zur jeweiligen Umgebung zu erreichen.

StandardsSeit 2001 wird die Klassifizierung von Reinräumen nicht mehr
gemäß US FED STD 209E vorgenommen, sondern nach ISO
14644-1. Die nachstehenden Tabellen zeigen einige Reinraumklassen in beiden Standards im Vergleich.

Partikel je mKlasse

0,1 µm2.1

30,2 µm

0,3 µm

0,5 µm1,0 µm

5,0 µm

ISO 5

100.000

23.70010.200

3.520

832

ISO 6

1.000.000

237.000

102.000

35.200

8.320

293

ISO 7

352.000

83.200

2.930

ISO 8

3.520.000

832.000

29.300Tab. 1

Reinraumklassen nach ISO14644-1

Partikel je m

PI in Karlsruhe ist der größte Fertigungs- und Entwicklungsstandort von PI. Hier werden Standard- und Sonderprodukte
montiert und qualifiziert, hauptsächlich im Bereich der piezobasierten Positioniersysteme, der Hexapoden und magnetischer Antriebe. Alle Serien-Produktionsbereiche inklusive derWareneingangsprüfung sind als Reinräume der Klasse ISO 8ausgeführt. Zusätzlich verfügt PI Karlsruhe über einen neu
eingerichteten Reinraum der Klasse ISO 5, der auch alle Standards für EUV-Anwendungen berücksichtigt. Der Bereich
Sonderbau verfügt zusätzlich über Räumlichkeiten der Klassen
ISO 7 sowie über Reinstarbeitsplätze der Klasse ISO 5. In derEntwicklung ist ein Labor der Klasse ISO 7 verfügbar.

3Reinraumklasse

Klasse0,2 µm0,3 µm

0,5 µm100

26.486

10.594

3.531

Verfügbare Fläche in m

25,0 µm1.000

35.315247

10.000353.1472.472

100.000

3.531.470

24.720Tab. 2

PI in Karlsruhe

Reinraumklassen nach US FED STD 209E

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ISO 5250ISO 6-ISO 7

600

ISO 8

3.000

Tab. 3Reinräume PI Karlsruhe

Abb. 1

Fertigungsplatz im Reinraum der Klasse ISO 5 bei PI Karlsruhe

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Reinraum-Fertigung bei Physik Instrumente (PI)-- Dr. Peter Schittenhelm --2.3

PI miCos, Eschbach

Alle Montagebereiche von PI miCos, inklusive der Wareneingangsprüfung, sind als Reinräume der Klasse ISO 8 ausgeführt.
Hierin sind punktuell Reinstarbeitsplätze der Klasse ISO 5eingerichtet. Der Bereich Engineered Systems verfügt zusätzlich über einen Reinraum der Klasse ISO 7.

Reinraum-Klasse

Abb. 2Messtechnikplatz im Reinraum der Klasse ISO 5 bei PI Karlsruhe

2.2

PI Ceramic, Lederhose

Verfügbare Fläche in m2ISO 510ISO 6-ISO 760

ISO 8650

Tab. 5

Reinräume bei PI miCos

Abb. 4Mehrachsiges Positioniersystem für die Röntgenspektroskopie,gefertigt im Reinraum der Klasse ISO 7 bei PI miCos in Eschbach

2.4

PI USA, Hopkinton

Die gesamte Prozesskette der Multilayer-Herstellung ab dem
Foliengießen wird bei PI Ceramic in Reinräumen der Klasse 6,7 und 8 realisiert, auch die Montageprozesse der PiezoAktoren und -Sensoren im Produktbereich Bauelemente
finden durchgängig in Reinräumen der Klassen 7 oder 8 statt.
Für weitere ausgewählte Prozesse wie Sputtern, Siebdruckenoder Dispensen stehen je nach Prozessanforderung Reinräume der Klassen ISO 7 bis ISO 9 zur Verfügung.

Reinraumklasse

Verfügbare Fläche in m2ISO 6310

ISO 7720

ISO 8620

ISO 9340

Tab. 4Reinräume PI Ceramic, inkl. Neubau (Fertigstellung Q3/2020)

PI USA verfügt im Produktionsbereich über eine Montageinsel
der Reinraumklasse ISO 8 incl. Messmöglichkeiten, Reinigung
und Verpackung unter Reinraumbedingungen.

Reinraum-Klasse

2ISO 5-ISO 6-ISO 7-ISO 8Tab. 6Abb. 3Verfügbare Fläche in m

20
Reinräume PI USA

Arbeitsplatz zur Herstellung der Multilayer PICMA® Aktoren imReinraum der Klasse ISO 6 bei PI Ceramic

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Reinraum-Fertigung bei Physik Instrumente (PI)-- Dr. Peter Schittenhelm --Angepasst an die Prozesse an den jeweiligen Standorten
verfügt PI selbst oder bei Partnern über die Fähigkeit, Teileund Produkte entsprechend den Vorschriften für die jeweiligen Reinraumklassen zu reinigen und das Ergebnis dieser
Reinigung hinsichtlich partikulärer Verunreinigung und teilweise hinsichtlich anderweitiger Verschmutzung zu prüfen.
PI ist mittels kalibrierter Partikel-Messgeräte in der Lage, dieQualität der Reinräume entsprechend den Vorgaben der ISO14644-1 zu überwachen.
PI verfügt ebenfalls über die Fähigkeit, die Partikel-Erzeugung
der eigenen Produkte unter Betriebsbedingungen zu messen.

Um einen Einblick in den neuen Reinraum bei PI Karlsruhe zu
bekommen, klicken Sie einfach auf das Vorschaubild:Über Physik Instrumente (PI)Physik Instrumente (PI), gegründet 1970, ist seit vielen Jahren
Markt- und Technologieführer für hochpräzise Positioniertechnik und Piezo-Anwendungen in den Marktsegmenten
Halbleiterindustrie, Life Sciences, Photonik und Industrieautomatisierung. In enger Zusammenarbeit mit Kunden aus allerWelt verschieben die rund 1.300 Spezialisten von PI seit 50
Jahren immer wieder die Grenzen des technisch Möglichen
und erarbeiten von Grund auf maßgeschneiderte Lösungen.
PI Technologien erreichen reproduzierbare Genauigkeiten im
Millionstel-Millimeter-Bereich. Mehr als 350 erteilte undangemeldete Patente unterstreichen den Innovationsanspruch des Unternehmens.
PI entwickelt, fertigt und qualifiziert alle Kerntechnologien imeigenen Haus und setzt damit immer neue Maßstäbe fürpräzises Positionieren: piezokeramische Flächenwandler undAktoren, elektromagnetische Antriebe sowie Sensoren mit
Nanometer-Auflösung. Als Mehrheitseigentümer der ACS
Motion Control ist PI darüber hinaus ein weltweit führender
Hersteller modularer Motion-Control-Systeme für mehrachsige Antriebssysteme und entwickelt maßgeschneiderte Komplettsysteme für höchste Präzision und Dynamik bei industriellen Anwendungen.
Mit sechs Fertigungsstandorten sowie 15 Vertriebs- undServiceniederlassungen in Europa, Nordamerika und Asien ist
PI überall dort vertreten, wo High-Tech-Lösungen entwickelt
und hergestellt werden.

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WP4008 Reinraum-Fertigung bei PI R1 05/2020. Änderungen vorbehalten. © Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG 2020

3 Unterstützende Prozesse