SparkNano ist ein OEM-Ausrüstungslieferant, der die Technologie der räumlichen Atomlagenabscheidung (Spatial ALD) zur Abscheidung hochwertiger ultra dünner Schichten einsetzt. Das Unternehmen entwickelt, fertigt und verkauft Spatial-ALD-Werkzeuge, die nanoskalige Dünnschichtmaterialien präzise auf einer Oberfläche ablagern. Sie arbeiten kontinuierlich daran, ihre Kunden bei der Lösung von Problemen im Zusammenhang mit dem knappen Materialeinsatz und der Leistung von Batterien, Elektrolyseuren, Brennstoffzellen und Displays zu unterstützen..
Entstanden als Spin-off von TNO, der niederländischen Organisation für angewandte wissenschaftliche Forschung, hat SparkNano seine Wurzeln in der Forschung zur räumlichen Atomlagenabscheidung (Spatial ALD). Das Unternehmen industrialisiert und kommerzialisiert diese Technologie durch die Entwicklung von Labor- und Fertigungsanlagen für nachhaltige Lösungen zur Erzeugung, Speicherung und Umwandlung von Energie. Mit bereits vorhandener Erfahrung im Bereich Luftlagertechnologie strebt SparkNano deren Integration in das Design seiner Maschinen an.
Herausforderung
SparkNano strebte ein präzises, skalierbares und kostengünstiges Maschinendesign an, das eine mechanisch steife Struktur und einen konstanten Prozessabstand zwischen Substrat und Injektorhead gewährleistet. Um dies zu erreichen, war eine Lösung erforderlich, bei der sich das Substrat unter dem statischen Injektorhead in einer konstanten Z-Höhe bewegt. Durch die Lagerung des statischen Injektorhead-Rahmens mit Luftlagern auf dem beweglichen Substrattisch konnte der Prozessabstand während des Spatial-ALD-Prozesses gewährleistet und die erforderliche Stabilität aufrechterhalten werden.
Zusätzlich mussten die Komponenten den notwendigen Spezifikationen für das Ökosystem der Anwendung entsprechen. Dazu gehörten die Bewältigung maximaler Anwendungstemperaturen von 250°C, die Aufrechterhaltung einer partikelarmen Produktionsumgebung und die Vermeidung von Verunreinigungen durch Fette.
Lösung
Herkömmliche Luftlager sind schmiermittel- und partikelfrei. Bei Hochtemperaturanwendungen ist eine monolithische Luftlagerkonstruktion ohne Gehäuse erforderlich.
IBS Precision Engineering unterstützte SparkNano bei der Integration maßgefertigter Vollcarbon-Luftlager für Temperaturen bis zu 250°C. Diese berührungslosen Luftlager ohne Gehäuse erzeugen einen stabilen und reibungsfreien Luftspalt von 5 μmb zwischen dem Injektorrahmen und dem beweglichen Substrattisch, wodurch eine konstante Z-Höhe zwischen Injektor und Substrat gewährleistet wird.
Ergebnisse
SparkNano ist begeistert von dem robusten Luftlagersystem in seinen Maschinen. Es ermöglicht einen stabilen, schmiermittel- und partikelfreien Prozessspalt bei hohen Temperaturen, unbegrenzter Lebensdauer und nahezu keinem Wartungsaufwand. Das Luftlagersystem enstpricht auch die finanziellen Zielen von SparkNano, da das Unternehmen skalierbare Lösungen für die Kommerzialisierung seiner Spatial-ALD-Anlagen anstrebt.
Der reibungslose Iterationsprozess vom Entwurf bis zur Lieferung wurde von SparkNano sehr geschätzt, ebenso wie die kontinuierliche Beratung durch IBS. Dies unterstreicht eine echte Partnerschaft zwischen den beiden Unternehmen.
"Von der Entwurfsphase bis zum Endprodukt erlebten wir eine echte Partnerschaft mit IBS, die SparkNano bei der Skalierung und Industrialisierung unserer räumlichen ALD-Labor- und Fertigungsanlagen maßgeblich unterstützte.".
Jeroen Smeltink
System Architect, SparkNano
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