Startseite > Power > Optimiert für starke Laser

Stromversorgungen der besonderen Art

Optimiert für starke Laser

21. Februar 2023, 5:30 Uhr | Heinz Arnold

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Stromversorgungen in der Halbleiterfertigung

Mit ihren Eigenschaften eignen sich die Netzteile von SFC nicht nur für den Einsatz in Lasern für die Metallbearbeitung, sondern es gibt eine zweite interessante Anwendung, die laut Hans Pol ebenfalls sehr gute Wachstumschancen verspricht: in Maschinen für die Halbleiterproduktion, überall dort, wo es um Plasmaerzeugung geht.

Erst kürzlich hatte SFC Energy einen ersten Serienauftrag eines europäischen Anlagenherstellers über die Lieferung von Stromversorgungssystemen im Gesamtwert von 5,3 Mio. Euro erhalten, die als Generatorstromversorgung in kritischen Plasmaprozessen bei der Herstellung von Chips auf Siliziumwafern und Glassubstraten in der Halbleiterindustrie eingesetzt werden.

Auch hier ist die Voraussetzung, dass die Stromversorgungen stabil, präzise und hochdynamisch sind. Die für schnelle Pulslasten ausgelegten SFC-Stromversorgungen sind dafür mit ihrem hohen Wirkungsgrad und der dynamischen Leistungsanpassung gut geeignet.

»Unsere Systeme sind universell einsetzbar und erfüllen die Anforderungen an das dynamische Verhalten, die bei der Herstellung von Halbleitern gefordert werden«, sagt Hans Pol. In diesem Fall werden die von SFC entwickelten Stromversorgungen bei der Produktion von Multilayer-Speicher-ICs der nächsten Generation eingesetzt.

»Für die Laser, die in der Metallbearbeitung eingesetzt werden, aber auch für die Laser, die in Anlagen zur Plasmaerzeugung in der Chipproduktion verwendet werden, sind Stabilität, Präzision und dynamisches Verhalten wichtig. Wichtig ist auch, dass die Netzteile über lange Zeiträume sehr zuverlässig arbeiten, denn wenn eine dieser Maschinen ausfällt, ist das für den Hersteller sehr teuer«, erläutert Hans Pol. Die hohe Zuverlässigkeit erreicht SFC Energy u .a. dadurch, dass das Unternehmen nur hochwertige Komponenten in seinen Stromversorgungen einsetzt.

Zudem verfügt das Unternehmen über einen reichen Erfahrungsschatz. »Unsere F&E-Abteilung hat im Laufe der Jahre ein umfangreiches Wissen im Bereich hochdynamischer Stromversorgungen aufgebaut, insbesondere um diese sehr zuverlässig zu machen«, erklärt Hans Pol. Ein wesentlicher Faktor ist dabei nicht zuletzt eine effiziente Kühlung, damit die Komponenten im Netzteil auch im ungünstigsten Fall nicht überhitzen. Denn je höher die Temperaturen sind, desto mehr sinken die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Komponenten, was zu einem vorzeitigen Ausfall des Netzteils führt.

Und noch etwas ist wichtig: Um sicherzugehen, dass die Stromversorgungen die für die jeweilige Anwendung erforderliche Qualität erreichen, entwickelt SFC Energy sogar eigene Testgeräte und Lasten, mit denen die jeweiligen Spezifikationen überprüft werden.

Und was hat SFC Energy für die nächsten Entwicklungsschritte geplant? »Es gibt weiterhin zwei Hauptziele: die Leistungsdichte zu erhöhen und den Preis pro Watt zu senken«, so Hans Pol. Gibt es dafür angesichts der bereits extrem dicht gepackten Stromversorgungen der zweiten Generation überhaupt noch Spielraum? Davon ist der Elektro-Experte überzeugt. Mit neuen Halbleitertechnologien könnte die Schaltgeschwindigkeit erhöht werden.

Der Vorteil ist, dass die Magnete verkleinert werden können. Diese Entwicklung kann zu höheren Temperaturen führen, die eine verbesserte Kühltechnik erfordern. Dies könnte zu Stromversorgungen mit höherer Leistung führen, erfordert aber wettbewerbsfähige Preise für eine gute Marktakzeptanz. Es wäre daher wichtig, für jede Anwendung das richtige Gleichgewicht zu finden. Aber auch das wird in Zukunft möglich sein: »Es gibt noch viele Möglichkeiten, die Leistungsdichte zu erhöhen und den Preis pro Watt zu senken.«

Nur eine Frage bleibt noch zu klären, schließlich war die niederländische SFC-Niederlassung ursprünglich eigenständig: Warum hat der Brennstoffzellenhersteller SFC Energy das Elektrotechnik-Unternehmen, das unter PBF firmierte, aus Almelo im Jahr 2011 gekauft? »Weil es viele Gemeinsamkeiten in der Elektronik von Stromversorgungen gibt und diese die Ausgangsleistung der Wasserstoff- und Methanol-Brennstoffzellen zum Beispiel in eine stabile AC-Notstromlösung umwandeln müssen«, erklärt Hans Pol.

Entwickler aus den Niederlanden reisen häufig nach Brunnthal bei München, um ihre Kollegen bei der Entwicklung von Systemen zu unterstützen, die auf Wasserstoff- oder Methanol-Brennstoffzellen basieren. Dabei kann SFC Energy auf einen reichen Erfahrungsschatz zurückgreifen. Denn die Wurzeln des unabhängigen Entwicklers von kundenspezifischen Stromversorgungen reichen weit zurück. Gegründet wurde PBF bereits 1999, als Ausgründung aus Philips.