全球半导体市场正在飞速增长。像Ramgraber公司这样的，生产晶圆生产过程中所需特种设备的厂家也在这样的市场增长过程中受益匪浅。之所以如此，是因为它们有着很强的生产制造能力，其中哈默C 400 U五轴加工中心就扮演着重要的角色。
在许多工业行业的技术进步中芯片都起着至关重要的作用。而微型芯片的生产制造有着很高的精度要求，也需要大量的专业技术知识。
位于慕尼黑南部霍夫定的Ramgraber公司是一家半导体设备制造商。该公司为数不多的系列产品中就包括了清洗-干燥离心机。“归根结底这只是一台硅晶片清洁机。” 从2021年起就担任总经理的Holger Koch说道。
晶圆在旋转清洗-干燥机中用超纯水进行冲洗，使其达到规定的电导率，然后旋转脱水、用热氮烘干。烘干后的晶圆被一片片单独分开，由运送装置运送到下一工位。“然后芯片制造商通过清洗、刻蚀、镀膜等工艺技术生产芯片。最后，利用激光技术将整个晶圆切割成数千个微芯片。”Koch简单解释了微芯片的生产过程。
而现在摆在Koch面前的难题是，客户要求的是一个模块化的“Wet Benches”，翻译成中文就是“无尘化学处理工作台”，一套能够完成晶圆清洗、刻蚀和镀膜的半自动和全自动生产系统。这样的加工设备在半导体、医疗和可再生能源领域中都有着广泛的需求。设备的生产制造周期时间很长，通常都需要几个月的时间。目前，安装工们正在测试一系列安装在白色清洗槽上方的晶圆输送系统：可编程逻辑控制器（PLC）控制着整个晶片生产过程的运输系统。
晶圆运输装置的机械系统和电气控制系统的设计、软件程序的编写都是Ramgraber公司独自完成的。而且Ramgraber公司还有很强的生产制造能力：“从理论上讲我们自己就可以生产制造输送系统所需的所有零部件。但我们还想通过外包公司承担一些不锈钢零部件的生产加工问题或者电气控制柜的制造问题为我们提供帮助、提高产能。”Koch补充说道。
Ramgraber公司生产制造的一台重要切削加工设备：清洗-烘干机（左图）几乎可以一次完成清洗烘干任务；清洗-烘干机的转子（右图）可以运送多块硅晶片
Part 1
五轴加工技术
Ramgraber公司的加工设备也是多种多样的，其中就有2019年从哈默公司购入的C 400 U型加工中心。在购买了这台加工设备之后，Koch就决心进入五轴加工技术领域。他说：“这将使我们几乎能够在一次装夹中完成整个零件的全部切削加工任务，从而大大缩短零件的生产时间。”
为了能够充分发挥五轴加工中心的生产能力，Koch仔细考察了五轴加工中心所需的刀具及其供应商。他说：“我们仔细查看了生产厂家的加工设备。”通过听到的噪音判断是否源于新购买的哈默五轴加工中心。在做出最终决定之前，他对刀具的可用性和加工精度给予了非常高的关注度。“切削加工的精度要达到0.01mm，有时甚至只允许有μm级的公差。在购买C 400 U五轴加工中心之前我们很难实现这样严格的公差要求。幸运的是，今天的情况完全不同了，只需一次性编写好数控加工程序就能始终如一地得到理想的切削加工精度。”Koch说道。
哈默公司的售后服务理念也让Koch十分满意：“一旦五轴加工中心出现了问题我们就会收到一整套备件。技术服务人员也会在24小时之内到达现场、更换损坏零件，带走多余的备件。这使我们能够最迟在第三天就能再次启动五轴加工中心了。”Koch说道。
Part 2
多才多艺
从传动齿轮到清洗池、直至偶尔使用的工艺装备，Koch详细地介绍了哈默五轴加工中心所承担的切削加工任务。与此相应的是这些不同切削加工零件所用的原材料：其中50%左右的是不同的塑料材料，例如PTFE聚四氟乙烯材料、PVDF聚偏氟乙烯材料、PP聚丙烯材料、PEEK聚醚醚酮材料和少量的PVC聚乙烯材料。另外，这台五轴加工中心还切削加工不同的不锈钢、钛合金和铝合金材料零件，例如箱体或者轴承座等等。即使在新冠病毒大流行期间Koch也让这台五轴加工中心不停地运转，多多生产晶圆加工设备所需的零部件以避免延迟供货。
Ramgraber公司有时利用C 400 U五轴加工中心切削加工金属材料的自动化清洗池盖（左图），有时切削塑料材料的清洗-烘干机清洗池零件（右上图）、或者是自动化入库系统的菱形塑料件（右下图）
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“如果我没有及时收到某个零件时我就会用已有的原材料自己加工。这初看起来似乎不经济合理，但细想一下，这就意味着我能按时交付一台价值几十万欧元的设备。”Koch解释说道。
在紧急情况下，Koch还可以在尽可能短的时间里派出自己的技术服务人员并携带客户需要的备件及时到达现场——这完全归功于C 400 U型五轴加工中心，因为它能够完成Ramgraber公司所有零部件的切削加工。
“晶圆生产设备的价值在于它工作时间的多少以及它们故障停机时间的长短。因此，我们的最终目标就是让它们最快地恢复生产能力。”Koch总结说道。
