{"id":63791,"date":"2025-06-25T00:01:42","date_gmt":"2025-06-24T22:01:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=63791"},"modified":"2025-06-24T14:59:12","modified_gmt":"2025-06-24T12:59:12","slug":"lithoz-keramischer-lcm-3d-druck-lithoz-halbleiterindustrie-250620251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/lithoz-keramischer-lcm-3d-druck-lithoz-halbleiterindustrie-250620251\/","title":{"rendered":"Wie keramischer LCM 3D-Druck von Lithoz Herausforderungen in der Halbleiterindustrie l\u00f6st\u00a0"},"content":{"rendered":"

Von Smartphones \u00fcber autonomes Fahren, Kryptow\u00e4hrungen und K\u00fcnstliche Intelligenz<\/a>: die Nachfrage nach immer leistungsf\u00e4higeren Mikrochips boomt. Rohstoffknappheit, Handelskonflikte und die angespannte weltpolitische Lage setzen die Halbleiterindustrie gleichzeitig enorm unter Druck. Die dringliche Suche nach sicheren Produktionsstandorten hat oberste Priorit\u00e4t, viele Hersteller sind durch das Reshoring der Fabriken massiv unter Zeit- und Lieferdruck. Wie k\u00f6nnen all diese Herausforderungen bew\u00e4ltigt werden? Und wie kann 3D-gedruckte Hochleistungskeramik zur raschen Probleml\u00f6sung beitragen?<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

In der Halbleiterindustrie gilt es, schnell, pr\u00e4zise und g\u00fcnstig zu produzieren, denn der Lieferdruck und die damit verbundenen Kosten sind ausgesprochen hoch, vor allem im Hinblick auf das politische Zeitgeschehen, welches zus\u00e4tzliche Herausforderungen aufwirft. Das hei\u00dft, das Implementieren neuer Mittel muss nicht nur einen ausschlaggebenden Mehrwert bieten und die Effizienz in der Produktion wesentlich steigern, sondern auch geopolitische Entwicklungen adressieren. Hier kommt der 3D-Druck<\/a> ins Spiel. 3D-Drucker k\u00f6nnen schnell angeschafft und an neue Standorte verlagert werden, was die Produktion auf Abruf und die \u00f6rtliche Flexibilit\u00e4t vereinfacht. Indem mehrere Maschinen in 3D-Druckfarmen zusammen verwendet werden, kann die schnelle Versorgung von Komponenten und Ersatzteilen garantiert werden. Dar\u00fcber hinaus fallen durch die Fertigung on demand<\/em> kaum Lagerfl\u00e4chen- und Kosten an. Insgesamt tr\u00e4gt der 3D-Druck so zu einer deutlichen Steigerung der Effizienz und Stabilisierung der Produktion gegen\u00fcber akuten Herausforderungen bei.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Lithoz LCM 3D-Druckfarm.<\/p><\/div>\n

Ein Unternehmen, das den Mehrwert der additiven Fertigung in der Halbleiterindustrie erkannt hat, ist Lithoz. Das \u00f6sterreichische Unternehmen hat sich auf den 3D-Druck technischer Keramik<\/a> spezialisiert und in der Vergangenheit aufgezeigt, wie seine LCM-Technologie in der Medizin und der Raumfahrt<\/a> eingesetzt werden kann. Damit ist es aber nicht getan, denn das LCM-Verfahren bietet auch in der Halbleiterindustrie zahlreiche Vorteile, z.B. bisher unerreichbar komplexe Designs mit glatten Oberfl\u00e4chen f\u00fcr kritische Details (beispielsweise f\u00fcr hochpr\u00e4zise Kan\u00e4le in Komponenten zur Gasverteilung und K\u00fchlung), Komponenten ohne Verbindungen und ohne erforderliche Montage. <\/span>Durch die Integration mehrerer Funktionen in einem einzigen Bauteil und die Anwendung von DfAM<\/a> l\u00e4sst sich nicht nur Gewicht einsparen, sondern auch die Wirtschaftlichkeit steigern. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht das LCM-Verfahren dank seiner stabilen Prozessf\u00fchrung eine zuverl\u00e4ssige Serienfertigung.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>

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Keramik in der Halbleiterindustrie<\/h2>\n

Bleibt die Frage bestehen, welche Vorteile Hochleistungskeramik in der Halbleiterindustrie bereit h\u00e4lt. In der Regel entstehen Halbleiter aus Wafern, welche wiederum aus Silizium gefertigt werden. Obwohl Silizium in gro\u00dfen Mengen vorhanden ist, weist es einige Schwachstellen auf. So verliert es bei hohen Temperaturen seine Halbleitereigenschaft und verf\u00fcgt \u00fcber eine schlechtere Schaltgeschwindigkeit hinsichtlich der Elektronenmobilit\u00e4t. F\u00fcr die immer st\u00e4rker nachgefragten Hochleistungshalbleiter ist Silizium daher suboptimal. Einige technische Keramiken hingegen werden diesen Anspr\u00fcchen sehr wohl gerecht. <\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Lithoz Ultra-Pr\u00e4zisions-Aluminiumnitrid-W\u00e4rmetauscher.<\/p><\/div>\n

Zu nennen sind hier etwa Aluminiumnitrid<\/a>, welches eine hohe mechanische und aber vor allem thermische Stabilit\u00e4t aufweist. Es verf\u00fcgt \u00fcber eine au\u00dferordentlich hohe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und thermische Ausdehnung \u2013 Eigenschaften, die es f\u00fcr Hochleistungsanwendungen besonders interessant und beliebt machen. Auch Aluminiumoxid<\/a> erfreut sich sehr gro\u00dfer Beliebtheit in der Halbleiterindustrie, da es elektrisch isolierend und best\u00e4ndig gegen\u00fcber chemischer Korrosion ist. Dies bietet erhebliche Vorteile f\u00fcr Anwendungen in extremen oder \u00e4tzenden Umgebungen. Eine weitere Keramik f\u00fcr die Halbleiterindustrie ist Siliziumnitrid<\/a>, welches sehr haltbar und best\u00e4ndig gegen\u00fcber Chemikalien und Temperaturen ist.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Lithoz bietet diese Keramiken f\u00fcr den 3D-Druck an und hat mit Vertretern der Halbleiterindustrie bereits Funktionsteile im LCM-Verfahren gefertigt, welche die keramischen Eigenschaften und die LCM-Ultrapr\u00e4zision vereinen. Beispiele, die genannt werden d\u00fcrfen, sind Gasausgleichsvorrichtungen, ein ALD-Ring, Heiz- und K\u00fchlplatten und eine Gasverteilungsd\u00fcse. Werfen wir nun also einen genaueren Blick auf einen dieser Use Cases, um das Potential von keramischem 3D-Druck in der Halbleiterindustrie zu verdeutlichen.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Lithoz Gasverteiler und Gasdurchflussd\u00fcsen.<\/p><\/div>\n

3D-gedruckter ALD-Ring f\u00fcr optimierte Gasstr\u00f6mungen<\/h2>\n

Alumina Systems und Plasway Technologies st\u00fctzten sich auf die LCM-Technologie, um einen ALD-Ring zu entwerfen und fertigen. <\/span>In der <\/span>Atomlagenabscheidung (ALD)<\/span> werden extrem d\u00fcnne Schichten (nur ein Atom dick) pr\u00e4zise auf Halbleiter-Oberfl\u00e4chen aufgebracht. Dazu muss das Gas, welches die Schichten bildet, gleichm\u00e4\u00dfig verteilt sein. Ein ALD-Ring stellt genau dies sicher und sorgt f\u00fcr eine homogene Verteilung\u00a0<\/span>der Prozessgase<\/span> \u00fcber die gesamte Waferfl\u00e4che. Integrierte Sensoren unterst\u00fctzen dies, da sie Echtzeit-Feedback und fein abgestimmte Anpassungen erm\u00f6glichen.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Ziel der Unternehmen war es, die Effizienz des \u00c4tz- und Beschichtungsprozesses f\u00fcr Halbleiterfertigungsanlagen signifikant zu steigern. Durch die LCM-Technologie konnte dies erreicht werden, wobei Alumina Systems den von Plasway Technologies entworfenen Ring fertigte. Auf einem Lithoz CeraFab S320 Drucker konnten bereits 20 Ringsegmente aus dem Aluminimumoxid-Material LithaLox pro Druckplattform gedruckt werden. Anschlie\u00dfend wurden jeweils sechs Segmente zu einem Ring mit 380 mm Durchmesser zusammengef\u00fcgt. Pro Druckjob konnten so Bestandteile f\u00fcr mehr als drei Ringe gedruckt werden. Die 3D-gedruckten Keramik-Ringe verbesserten nicht nur die Gasstr\u00f6mung, sondern erm\u00f6glichten es den Unternehmen auch, ihre Produktivit\u00e4t zu verdreifachen, die Betriebszeit von einem auf neun Monate zu verl\u00e4ngern und dabei die Kosten der Herstellung zu senken.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Dies ist nur ein Fallbeispiel, wie die LCM-Technologie und Hochleistungskeramiken von Lithoz dazu beitragen, die vorherrschenden Herausforderungen im Halbleitersektor zu bew\u00e4ltigen. Weitere Use Cases und Informationen zu den Keramiken und 3D-Druckern von Lithoz finden Sie auf der Website <\/span>HIER<\/span><\/a>.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n