quattroClean-Nettoyage par projection de neige assure la qualité de la connexion lors du collage de fils

Pour un processus de nettoyage intégré et entièrement automatique, la buse quattroClean est par exemple montée sur la tête de liaison des machines de liaison de la série 86 pour les packs de batteries de grande surface et intégrée dans le système de contrôle de la machine. (Source de l'image : F&S Bondtec Semiconductor) / Pour permettre un processus de nettoyage intégré et entièrement automatique, la buse quattroClean est équipée, par exemple, sur la tête de liaison des machines de liaison de la série 86 pour les packs de batteries à grande échelle et intégrée dans le système de commande de la machine. (Crédit photo : F&S Bondtec Semiconductor)

Le jet quattroClean élimine de manière fiable et reproductible les contaminations particulaires et filmogènes. La constance du jet de neige est surveillée au niveau de chaque buse par un système de capteurs, garantissant ainsi des résultats uniformément satisfaisants. (Source de l'image : 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)

« Avec la technologie quattroClean, le processus de nettoyage n'entraîne aucune modification mécanique de la surface de liaison, ce que nous avons observé lors d'essais avec le nettoyage au laser », déclare Johann Enthammer, responsable technique chez F&S Bondtec Semiconductor. (Source de l'image : F&S Bondtec Semiconductor) / « With the quattroClean technology, the cleaning process does not cause any mechanical changes to the bond surface, something we observed in trials with laser cleaning, » says Johann Enthammer, technical manager at F&S Bondtec Semiconductor. (Photo acknowledgment: F&S Bondtec Semiconductor)

Le soudage par fil par ultrasons est établi depuis de nombreuses années dans l'industrie de la microélectronique et des semi-conducteurs en tant que procédé de contact. La technologie de connexion est également la première option pour le câblage électrique des cellules de batteries. Afin de garantir l'une des conditions les plus importantes – une surface de liaison propre – pour des connexions de haute qualité et durables, F&S Bondtec Semiconductor et acp systems ont conclu une coopération mondiale. Celle-ci permet la livraison de systèmes de soudage par fil, y compris le nettoyage par jet de neige quattroClean, d'une seule source.

Avec leurs soudeuses par fil automatiques et manuelles ainsi que leurs testeurs de liaison, F&S Bondtec Semiconductor GmbH est présente dans le monde entier dans la production de grandes et moyennes entreprises de la microélectronique et de l'industrie des semi-conducteurs, ainsi que dans les départements de développement, les usines pilotes et les laboratoires universitaires. Plus récemment, pour l'entreprise familiale fondée en 1994 à Braunau am Inn en Autriche, des applications dans la fabrication de packs de batteries, par exemple pour la mobilité électrique, pour les outils à batterie et les stockages d'énergie stationnaires, ont été développées. Le soudage par fil offre notamment des avantages grâce à sa flexibilité et sa productivité, ainsi que la haute fiabilité et la durabilité des connexions. « La condition préalable est toutefois une propreté constamment élevée des surfaces de liaison », explique Johann Enthammer, directeur technique chez F&S Bondtec. Les problèmes sont causés par des contaminations particulaires et des films chimiques, qui peuvent résulter, par exemple, de contaminations organiques ou d'oxydation. Mais aussi des conditions de stockage variables ou une durée de stockage différente des cellules peuvent nuire à la capacité de liaison. « En particulier chez les clients issus de secteurs tels que l'automobile et la sous-traitance, la conscience de l'importance de la propreté n'est souvent pas encore à la hauteur des exigences. Pour pouvoir apporter une valeur ajoutée dans ce domaine, nous recherchions une solution de nettoyage efficace, intégrable et relativement peu coûteuse », rapporte Johann Enthammer.

Le nettoyage par jet de neige quattroClean répond aux exigences

Le responsable technique a découvert lors du salon Productronica 2019, au stand voisin de acp systems AG, développeur et fabricant de la technologie de nettoyage par jet de neige quattroClean ainsi que de solutions d'automatisation. En collaboration avec cette entreprise, qui disposait déjà d'une expérience dans les applications de nettoyage dans l'industrie de l'électronique et des semi-conducteurs, F&S Bondtec a mené des essais. « D'une part, nous avons obtenu des résultats reproductibles convaincants. D'autre part, le processus de nettoyage n'entraîne aucune modification mécanique de la surface de liaison, contrairement à ce que nous avions observé lors d'essais avec le nettoyage au laser, et qui pourrait, avec le temps, affecter la qualité des connexions. De plus, la méthode quattroClean peut être facilement mise en œuvre », explique Johann Enthammer, en évoquant quelques raisons qui ont motivé la coopération avec acp systems.

Nettoyage ciblé, sec et durable

Le média de nettoyage utilisé dans cette méthode sèche est du dioxyde de carbone liquide, neutre en climat, qui se forme comme sous-produit lors de processus chimiques et de la production d'énergie à partir de biomasse. Il est dirigé à travers une bague à deux composants sans usure, puis se détend à la sortie en formant de fines particules de neige. Ces particules sont condensées par un jet d'air comprimé séparé et accélérées à une vitesse supersonique. Lors de l'impact du jet de nettoyage bien focalisé sur la surface à nettoyer, les quatre mécanismes d'action (effet thermique, mécanique, solvants et sublimation) garantissent l'élimination fiable et reproductible des contaminations organiques et des impuretés particulaires jusqu'à la sous-micrométrie. Après le nettoyage, la surface présente des propriétés optimales pour le soudage. Le dioxyde de carbone cristallin sublime complètement pendant le processus, de sorte que les surfaces restent sèches et peuvent immédiatement être intégrées au processus de soudage par fil.

Système de nettoyage compact pour des opérations entièrement automatisées et manuelles

Le système quattroClean, compact et évolutif, permet l'intégration entièrement automatisée du processus de nettoyage, par exemple avec les machines de soudage de la série 86 pour les packs de batteries à grande surface. La buse quattroClean est montée sur la tête de soudage et intégrée à la commande de la machine, de sorte que toutes les surfaces à relier soient automatiquement déplacées et contrôlées pour un nettoyage optimisé avant le soudage. Des solutions pour le nettoyage et le soudage manuels peuvent également être mises en œuvre, tout comme des lignes de production complètes avec manipulation automatisée des pièces.

Pour garantir des résultats constants, la cohérence du jet de neige est surveillée par un système de capteurs sur chaque buse. La surveillance de l'alimentation en dioxyde de carbone et en air comprimé ainsi que la durée du jet est également assurée. Toutes les valeurs mesurées sont automatiquement enregistrées et peuvent être transmises via des interfaces standard à un système supérieur pour la collecte de toutes les données de production.