Herstellung von Festkörperbatterien

Der Kunde

Connect 2 Cleanrooms hat eine neue 340 m2 große Reinraumanlage für Ilika PLC in ihrem 1600 m2 großen Werk zur Herstellung von Stereax-Festkörperbatterien fertiggestellt.

Der Reinraum ist ein wichtiger Bestandteil der neuen Anlage von Ilika, mit der Stereax zum ersten britischen Serienhersteller von Mikrobatterien für die nächste Generation von Medizintechnik und IoT werden soll.

Als Hauptauftragnehmer lieferte C2C die Reinraumanlage – von der Bestellung bis zur Fertigstellung – in sechs Monaten, zwischen Februar und August 2021. Dieser Zeitplan konnte trotz der COVID-19-Beschränkungen und -Störungen dank der hervorragenden Kommunikation und Zusammenarbeit eingehalten werden.

C2C hielt tägliche Projektmanagement-Sitzungen mit Ilika und wöchentliche Sitzungen mit einem multidisziplinären Team ab, um sicherzustellen, dass alle Aspekte des Betriebs und der Prozesse berücksichtigt wurden. Darüber hinaus führte der Projektleiter von C2C wöchentlich Führungen für den CEO, den CFO und den CSO von Ilika durch, um die Unternehmensleitung über die Fortschritte am Standort zu informieren.

Prozessgestaltetes Layout

Der neue Reinraum wird es Ilika ermöglichen, seine Stereax-Mikrobatterien mit der gewünschten Zuverlässigkeit, Ausbeute und Qualität zu produzieren und seinen Kunden ein hochwertiges, zuverlässiges Produkt zu liefern.

Das Projekt umfasste die Planung und den Bau des Reinraums mit acht Zonen – drei Hauptprozesszonen und fünf Nebenzonen -, um getrennte Bereiche für verschiedene Prozesstätigkeiten zu schaffen.

Sie betreten die Reinräume durch einen Umkleideraum der ISO-Klasse 8 in der Trockenätzzone der ISO-Klasse 7. Man kann dann entweder in die Chase-Zone der ISO-Klasse 8, in die Fotolithographie-Zone der ISO-Klasse 6 (Nassätzung) oder durch die Werkzeugbearbeitungszone der ISO-Klasse 7 in den halbreinen Raum der ISO-Klasse 8 gelangen. Vom halbreinen Raum aus hat man Zugang zum nicht klassifizierten Korridor und zum Reinigungsbereich. Einige Maschinen sind zonenübergreifend und daher wurden Öffnungen angebracht, um die Wände um die Spezialgeräte herum zu bilden.

Die Batterien werden auf der Oberfläche eines Wafers hergestellt, indem halbleitende Materialien in komplexen Strukturen übereinandergelegt werden. Jede Schicht ist Teil eines Schrittes, und es sind mehr als 60 Schritte erforderlich, um eine exakte Elektrochemie zu erreichen. Die Batterie muss zwischen den Zonen hin- und herbewegt werden, daher war ein optimiertes Layout für den Personen- und Produkttransfer entscheidend.

Der Reinraum

Das dezentrale HVAC-System steuert die Partikelkonzentration in den Zonen, um die ISO 14644-1 Klasse 6, 7 oder 8 zu erreichen, je nach Empfindlichkeit des Prozesses. Ein konstanter Temperaturbereich von 20±1°C und ein Feuchtigkeitsbereich von 45%RH±10%RH werden in allen klassifizierten Zonen erreicht, wobei die Photolithographiezone engeren Toleranzen unterliegt. Diese strenge Kontrolle innerhalb festgelegter Toleranzen schafft ein stabiles Umfeld, das für die verwendeten modernen Materialien geeignet ist.

Das Projekt umfasste die Versorgung mit Prozessvakuum, sauberer Trockenluft, Prozessgas (einschließlich Helium, Argon und Stickstoff), DI-Wasserverteilung und Gaserkennung.  C2C arbeitete mit dem Spezialunternehmen MicroGas zusammen, das die Prozessanlage so konzipierte, dass sie an kritischen Punkten der Produktion Dienstleistungen erbringt.

Was passt zu Ihrem Projekt?

Am schnellsten geht es, wenn Sie sich an einen unserer Spezialisten wenden. Sie werden schnell herausfinden, welche Lösung für Ihr Projekt geeignet ist, und erhalten einen Hinweis auf die Investition und den Zeitplan.