quattroClean-odstřikovací systém pro odstraňování sněhu zajišťuje kvalitu spojení při drátovém spojování

Pro integrovaný, plně automatický proces čištění je například tryska quattroClean namontována na spojovacím hlavě strojů řady 86 pro velké bateriové balíky a začleněna do řídicího systému stroje. (Zdroj obrázku: F&S Bondtec Semiconductor) / To enable an integrated, fully automatic cleaning process, the quattroClean nozzle is fitted, for example, to the bonding head of the Series 86 bonding machines for large-scale battery packs and incorporated into the machine control system. (Photo acknowledgment: F&S Bondtec Semiconductor)

Der quattroClean-Strahl entfernt partikuläre Verunreinigungen und filmische Kontaminationen prozesssicher und reproduzierbar. Die Schneestrahlkonsistenz wird an der Düse durch ein Sensorsystem überwacht, was gleichbleibend gute Ergebnisse sicherstellt. (Bildquelle: F&S Bondtec Semiconductor) / The quattroClean jet removes particulate and filmic contamination in a reliable and reproducible manner. The consistency of the snow jet is monitored at each nozzle by a sensor system, thus ensuring uniformly good results. (Photo acknowledgment: F&S Bondtec Semiconductor)

„U technologie quattroClean nedochází během čisticího procesu k žádným mechanickým změnám na povrchu spoje, což jsme pozorovali při pokusech s laserovým čištěním,“ říká Johann Enthammer, technický ředitel společnosti F&S Bondtec Semiconductor. (Zdroj obrázku: F&S Bondtec Semiconductor) / „S technologií quattroClean nedochází během čisticího procesu k žádným mechanickým změnám na povrchu spoje, což jsme zaznamenali při pokusech s laserovým čištěním,“ říká Johann Enthammer, technický ředitel společnosti F&S Bondtec Semiconductor. (Poděkování za fotografii: F&S Bondtec Semiconductor)

Ultrazvukové drátové spojování je již mnoho let zavedenou metodou kontaktování v mikroelektronice a průmyslu polovodičů. Technologie spojování je také první volbou pro elektrické propojení bateriových článků. Aby byla zajištěna jedna z nejdůležitějších podmínek – čistý povrch spojovacího místa – pro kvalitní a dlouhotrvající spoje, uzavřely F&S Bondtec Semiconductor a acp systems celosvětovou spolupráci. Ta umožňuje dodávku systémů pro drátové spojování včetně quattroClean technologie čištění pomocí sněhové trysky od jednoho dodavatele.

S jejich plně automatickými a manuálními drátovými spojovači a testery spojů je společnost F&S Bondtec Semiconductor GmbH zastoupena po celém světě ve výrobě velkých a středních podniků z oblasti mikroelektroniky a polovodičového průmyslu, stejně jako v vývojových odděleních, pilotních výrobách a univerzitních laboratořích. Naopak poměrně novou oblastí pro firmu, založenou v roce 1994 jako rodinnou firmu v Braunau am Inn v Rakousku, jsou aplikace ve výrobě bateriových balení, například pro elektromobilitu, akumulátorové nářadí a stacionární energetické systémy. Výhodou drátového spojování je mimo jiné jeho flexibilita a produktivita, stejně jako vysoká spolehlivost a dlouhá životnost spojů. „Podmínkou je však trvale vysoká čistota spojovacích ploch,“ vysvětluje Johann Enthammer, technický ředitel společnosti F&S Bondtec. Problematické jsou částicové a chemické filmové nečistoty, například vzniklé organickou kontaminací nebo oxidací. Ale i proměnlivé skladovací podmínky nebo rozdílná doba skladování článků mohou ovlivnit spojitelnost. „Obzvláště u zákazníků z oblastí, jako je například automobilový průmysl a dodavatelské řetězce, si často ještě nejsou vědomi nutnosti udržovat čistotu na požadované úrovni. Abychom zde mohli nabídnout přidanou hodnotu, hledali jsme efektivní, integrovatelné a poměrně nákladově efektivní řešení čištění,“ říká Johann Enthammer.

Čištění sněhovou tryskou quattroClean splňuje požadavky

Technický ředitel se na veletrhu Productronica 2019 setkal se svým sousedem na stánku, společností acp systems AG, vývojářem a výrobcem technologie čištění sněhovou tryskou quattroClean a automatizačních řešení. Společně se společností, která již měla zkušenosti s čisticími aplikacemi v elektronickém a polovodičovém průmyslu, provedla F&S Bondtec pokusy. „Dosáhli jsme na jedné straně reprodukovatelných přesvědčivých výsledků. Na druhé straně nedochází při čištění k žádné mechanické změně spojovacího povrchu, kterou jsme pozorovali při pokusech s laserovým čištěním a která by se mohla časem projevit na kvalitě spojů. Navíc je metoda quattroClean snadno implementovatelná,“ uvádí Johann Enthammer jako důvody, které rozhodly o spolupráci s acp systems.

Zacílené, suché a udržitelné čištění

Čisticím médiem u této suché metody je tekutý, klimaticky neutrální oxid uhličitý, který vzniká jako vedlejší produkt při chemických procesech a výrobě energie z biomasy. Prochází bezkontaktním dvousložkovým kruhovým tryskem a při výstupu se uvolňuje na jemné sněhové částice. Ty jsou shromažďovány samostatným tlakovým vzduchovým paprskem a urychlovány na nadzvukovou rychlost. Při dopadu dobře zaostřeného čisticího paprsku na povrch, který má být vyčištěn, zajišťují čtyři účinné mechanismy (tepelné, mechanické, rozpouštědlové a sublimace) spolehlivé a reprodukovatelné odstranění organických kontaminantů a částicových nečistot až do submikrometrové velikosti. Po čištění má povrch optimální vlastnosti pro spojování. Krystalický oxid uhličitý během čištění úplně sublimuje, takže jsou povrchy suché a mohou být ihned použity pro drátové spojování.

Kompaktní řešení čištění pro plně automatizované a manuální použití

Kompaktní a škálovatelný systém quattroClean umožňuje plně automatickou integraci procesu čištění, například u spojovacích strojů série 86 pro velkoplošné bateriové balení. Tryska quattroClean je namontována na spojovacím hlavě a je integrována do řídicího systému stroje, takže před spojováním jsou všechny spojované povrchy automaticky přesně naplánovány a kontrolovaně vyčištěny. Řešení pro manuální čištění a spojování jsou rovněž možné, stejně jako kompletní výrobní linky s automatizovaným manipulací s díly.

Pro zajištění stále stejných kvalitních výsledků je konzistence sněhové trysky u každé trysky monitorována pomocí senzoru. Sleduje se také dodávka oxidu uhličitého a stlačeného vzduchu, stejně jako doba trvání paprsku. Všechny naměřené hodnoty jsou automaticky ukládány a mohou být přenášeny přes standardní rozhraní do nadřazeného systému pro sběr všech výrobních dat.