Industrie-PCs für die Halbleiterfertigung: Anforderungen an Reinraum und Fab

Anforderungen im Reinraum

Halbleiterfabriken arbeiten in Reinräumen der ISO-Klassen 1 bis 3, Umgebungen so rein, dass schon ein einzelnes Partikel von 0,1 Mikrometer einen Chip zerstören kann. Industrie-PCs in Reinräumen dürfen keinerlei Partikel erzeugen: keine Lüfter (die Partikel verwirbeln), keine Lüftungsöffnungen (die Luftströme erzeugen) und glatte, nicht abriebende Oberflächen. Lüfterlose, geschlossene Panel-PCs aus Aluminium sind die einzig akzeptable Wahl.

Chemikalien- und Gasverträglichkeit

In Fab-Umgebungen kommen aggressive Prozesschemikalien zum Einsatz: HF, HCl, H2O2 und verschiedene Ätzgase. Gehäuse von Industrie-PCs müssen gegen korrosive Dämpfe beständig sein. Eloxiertes Aluminium und polierte Edelstahloberflächen widerstehen chemischen Angriffen besser als lackierte oder pulverbeschichtete Oberflächen.

EMV-Abschirmung

HF-Energie von Prozessanlagen (Plasmaätzer, Ionenimplanter, CVD-Reaktoren) kann die Computerelektronik stören. Industrie-PCs für die Steuerung von Fab-Anlagen müssen über eine ausreichende EMV-Abschirmung verfügen: Gehäuse nach MIL-STD-461 oder SEMI E33 verhindern HF-Einkopplung und -Abstrahlung, die zu Steuerungsfehlern oder Anlagenschäden führen könnten.

Zuverlässigkeit und langfristige Lieferbarkeit

Die Lebenszyklen von Halbleiteranlagen werden in Jahrzehnten gemessen. Eine 2024 installierte Fab-Anlage kann 2034 dieselbe Controller-Hardware benötigen. Industrie-PC-Plattformen mit Lieferzusagen über 7 bis 10 Jahre und langfristigen Ersatzteilprogrammen sind für Anlagenlieferanten und Betreiber von Fabs unverzichtbar.