IHP - Innovations for High Performance Microelectronics - i Frankfurt, Tyskland er medlem af Leibniz Association. De udfører forskning og udvikling inden for siliciumbaserede systemer, højfrekvente integrerede kredsløb og teknologier til trådløs- og bredbåndskommunikation. Fokusset for forskningen ved instituttet er rettet mod områder, der er relevante for forretning og resultater i applikationer inden for telekommunikation, halvleder- og bilindustrien, rumfart, telemedicin og automationsteknologi. Instituttet har udviklet sig til et internationalt anerkendt kompetencecenter for silicium-germanium teknologier.

IHP valgte et ”State-of-the-art” centraliseret vakuumsystem fra Busch til at levere vakuum til bygningens renrum. Det fuldt automatiske vakuumsystem levere op til 80 vakuumforbrugere med det nødvendige vakuum i de forskellige afdelinger til at holde eller håndtere wafer.

IHP er en vigtig bro mellem forskningen og industrien. De fælles laboratorier mellem almene universiteter og universiteter inden for anvendt videnskab i Berlin-Brandenburg-regionen har haft særlig succes i dette samarbejde. Som et offentligt forskningsinstitut finansieres det af staten Brandenburg og den tyske forbundsregering. IHP beskæftiger 300 medarbejdere fra over 20 lande. Omkring halvdelen af medarbejderne er forskere, primært ingeniører og fysikere, der udfører tværfaglig og applikationsorienteret forskning. Hjertet i den innovative forskningsfacilitet er de renrum med 1.000 kvadratmeter af klasse 1-rum, hvor wafer fremstilles under forhold svarende til dem i branchen. Her udvikles pilotprojekter med produktion af wafer til analyse af mulig efterfølgende industriel fremstilling. Der er i alt 80 forbrugere af vakuum i alle renrum til wafer produktion. Disse kan være alt fra vakuumpincetter, som medarbejderne bruger manuelt til visuel inspektion af wafer. Håndteringsudstyr til transport af skiverne eller til at sætte dem ned på et bestemt sted til videre forarbejdning er også forbundet med bygningens vakuumnetværk. Derudover anvendes vakuum også til håndteringsopgaver på mikroskoperne (fig. 1) i ætsnings- og belægningsprocesser eller i litografisystemer.

En vakuumforsyning bestående af tre identiske væskeringsvakuumpumper havde været i drift siden de overtog bygningerne i teknologien parken i Øst-Brandenburg i Frankfurt i 1999. Imidlertid var holdet på IHP ikke rigtig tilfreds med denne løsning.
For det første krævede disse vakuumpumper vand som driftsvæske. Afkalket, demineraliseret vand blev brugt i dette tilfælde, hvilket medførte en større drift omkostning. For det andet var disse vakuumpumper ikke justerbare, og brugte derfor unødvendig energi, fordi de ikke kunne justeres til de faktiske vakuumbehov. Fordi alle procestrin i renrums lokalerne afhænger af den centrale vakuumforsyning, var holdet også bekymret for pålidelighed, især da forsyningssikkerheden for reservedele blev mere kritisk.

Så i 2016 begyndte de at kigge efter en mere avanceret vakuumteknologi, der var nyere og kunne tilpasses deres behov, og kunne operere så økonomisk som muligt og garanterede den højeste grad af pålidelighed.

De valgte et vakuumsystem med tre COBRA NX skruevakuumpumper (fig. 2) fra Busch. I december 2016 blev dette system installeret i en trinvis proces - pumpe for pumpe - mens systemet var i drift, og de eksisterende væskeringsvakuumpumper blev demonteret.

COBRA NX skruevakuumpumper (fig. 3) er tørtløbende vakuumpumper, så de behøver ikke noget drift væsker til vakuumgenerering. Denne vakuumteknologi tillader en kontaktfri produktion. To skruer roterer i modsatte retninger og må ikke komme i kontakt med hinanden eller huset. Gabet her er så lille, at der ikke er brug for driftsvæske til tætning. Denne teknologi har også den fordel at være helt vedligeholdelsesfri, hvilket betyder at der ikke er behov for at udskifte sliddele. Hastigheden af alle tre installerede COBRA NX skruevakuumpumper kan styres og betjenes efter behov. Dette sikrer, at de eneste vakuumpumper i drift er de, der egentlig er nødvendige for at opretholde vakuumniveauet på 50 til 60 millibarer. Størrelsen af vakuumsystemet er sådan, at to COBRA NX vakuumpumper ved 100% output er tilstrækkelige ved fuld belastning.

Den tredje vakuumpumpe bruges som standby pumpe for at øge pålideligheden. Kontrolsystemet sikrer, at alle tre vakuumpumper har samme antal driftstimer, så de er ligeligt brugt. Yderligere er kontrolsystemet selvforsynende og garanterer, at det nødvendige vakuumniveau holdes konstant. Samtidig er kontrolsystemet forbundet til bygnings kontrolsystem, som registrerer eventuelle problemer, der kan opstå.

Vakuumsystemet opererer 24/7 - 365. Det står i stueetagen sammen med andre forsyningsværktøjer som trykluftforsyning, kølevandsproduktion, røggasser eller strømforsyningsenheder. Alle disse forsyningsenheder er placeret i et teknikum. Yderligere systemer såsom radiatorer, kølere og transformatorer er placeret på første sal, mens det faktiske kerneområde for renrum lokalerne er på anden sal, det er her, hvor alle procestrin til forberedelse af wafer er placeret.

Allerede efter de første par måneder, så de en 40 % reduktion i driftsomkostninger. Dette var muligt, fordi COBRA NX skruevakuumpumper kræver mindre motorkraft på grund af deres højeffektivitetsfaktor; Derfor kan de fungere med mindre motorstørrelser end væskeringsvakuumpumper. Frekvensstyring muliggør nøjagtig justering af de faktiske behov (frekvensstyring er ikke mulig for væskeringsvakuumpumper af tekniske årsager).
Derudover sparede de omkostningerne til vand som drift væske, samt alle de tilhørende energiomkostninger til systemet. Det var således muligt at gøre vakuumforsyningen meget mere økonomisk og stabil på samme tid ved at anvende mere avanceret vakuumteknologi fra Busch.