Hó jó kapcsolatokért

A drótösszeillesztés mint érintkezési technika már meghonosodott a félvezetőiparban és a mikroelektronikában. A jó kapcsolatok egyik feltétele a megfelelően tiszta felületek biztosítása. (Kép forrása: Bond-IQ)

A hóeséses tisztítással nagyon hatékonyan eltávolíthatók a filmes – itt egy ujjlenyomat – és szilárd szennyeződések a nyomtatott áramkörökről (balra: szennyezett felület, jobbra: tisztítás utáni felület). (Kép forrása: Bond-IQ)

A négy működési mechanizmus együttműködésének köszönhetően a tisztítás hatékonyan és gyorsan, ugyanakkor kíméletesen történik. Az automatizált és a gyártásba integrált folyamat biztosítja az egységes, reprodukálható eredményeket. (Kép forrása: acp Systems)

Az összes forrasztási segédanyag-maradványt teljes mértékben és folyamatbiztosan eltávolítják a nyomtatott áramkörből anélkül, hogy károsítanák a PCB szerkezetét. (Kép forrása: acp systems)

A drótbonden a félvezetőiparban és mikroelektronikában elfogadott kötési technológia. Az, hogy magas színvonalú és tartós kötéseket hozunk-e létre, nagymértékben attól függ, mennyire tiszták a kötőfelületek. A száraz és skálázható quattroClean hólyagtechnológia biztonságosan és gazdaságosan biztosítja a szükséges tisztaságot, valamint igény szerint automatizálható.

Az elektromos kapcsolatépítés standard módszereként a drótbonden már 70 éve széles körben alkalmazzák. A technológia a félvezetőtechnológiától, mikroelektronikától és optikai komponensektől kezdve az autóiparon, fogyasztói termékeken, MEMS-en és ipari érzékelőkön át egészen a speciális feladatokig terjed, mint például az elektromobilitáshoz szükséges akkumulátorcellák kötése, akkumulátoros szerszámok és energiatárolók. „Alapvetően a drótbonden három nagy csoportba sorolható. Kettő közülük vékony drótos eljárás, ahol alkalmazástól függően arany, ezüst, alumínium vagy réz drótokat dolgoznak fel 18 és 50 µm közötti átmérővel. A harmadik csoport a vastag drótos kötés, ahol 100–500 µm-es drótokat használnak,” pontosít Stefan Schmitz, a Bond-IQ GmbH ügyvezető igazgatója. A drótbond technológia tanácsadó cége a Surf:Guide ipari projekt kezdeményezője. A projekt célja egy útmutató kidolgozása a kötőfelületek tisztaságáról és állapotáról, amely az iparilag elismert, nemzetközi szabvány kidolgozásának alapját képezi.

Tisztaság – a minőség döntő tényező

Mivel a kötés mind a vékony, mind a vastag drótos eljárásnál nanométeres tartományban történik, a kontaktusba kerülő fémeknek atomközeli távolságban kell lenniük egymástól. Ennek megfelelően a szennyeződések vagy közbenső rétegek már 5–10 nm-es tartományban is akadályozhatják a kötési folyamatot. Ide tartoznak például az ujjlenyomatok, kifolyt ragasztók, fluxmaradványok, ragasztók és más polimerek kipárolgásai, por, oxidok vagy nedves kémiai tisztítási folyamatok maradványai. „A vizuálisan észlelhető szennyeződések kritikusak a kötés szempontjából. Ha ezek a szennyeződések tisztítás után már nem láthatók optikailag, akkor a kötőfelület általában elég tiszta. Ezt általában mikroszkóp segítségével, előtte-utána összehasonlítással lehet megállapítani. Már ez a módszer is három- vagy négyszeresére növelheti a sikerességet,” magyarázza Stefan Schmitz.

Az eljárások a kötőfelületek tisztítására

Hagyományosan a kötőfelületeket továbbra is nedves kémiai eljárásokkal, oldószerekkel vagy vízalapú közeggel tisztítják, amelyek energiaigényes szárítást igényelnek. A plazma tisztítás alkalmazható vékony, ismert és nagyon specifikus szennyeződések esetén. Egy másik alternatíva a lézeres tisztítás. „Nagyon érzékeny felületeken, például mikroelektronikában azonban először a lézeres rendszer költségeit és a megfelelő lézertechnológiát kell összehangolni,” írja Stefan Schmitz. „A jelenlegi ipari érdeklődés a quattroClean hólyagtechnológia iránt mutatkozik, mivel ezzel erősebben tapadó, megkeményedett szennyeződéseket is eltávolíthatunk.”

Száraz, célzott és fenntartható tisztítás

A skálázható és tisztatéri környezetben is alkalmazható quattroClean hólyagtechnológia egy száraz tisztítási eljárás, amely teljes felületeken és helyi alkalmazásoknál is használható. A módszer reprodukálható módon képes eltávolítani részecskeszerű szennyeződéseket akár a szubmikrométeres tartományban, valamint filmes szennyeződéseket nanolécekig. A quattroClean technológia tisztítószere a folyékony szén-dioxid, amelyet vegyipari gyártási folyamatokból és biomassza energiatermelésből származó, újrahasznosított, feldolgozott formában használnak. Ez egy rugalmasan állítható, kopásmentes kétkomponensű gyűrűsugarú fúvókán keresztül kerül a felületre, ahol a kilépéskor finom hópehelykristályokká alakul, amelyeket egy külön nyomású levegővel borított, sőt gyorsítósugárban irányítanak a tisztítandó felületre. A tisztítási hatás a hő-, mechanikai, oldószer- és szublimációs hatások kombinációján alapul. Mivel a kristályos szén-dioxid a folyamat során teljesen szublimálódik, a kezeltek szárazak maradnak. A leválasztott szennyeződéseket a folyamatgázzal együtt szívják el, így megakadályozva a felületek újrafertőződését és a környezet szennyezését. A Linde folyamatgázával kombinálva a hatékony quattroClean eljárás rendelkezik a Green Screen tanúsítvánnyal, mint tisztítószer és oldószer-eltávolító a Clean Production Action által.

Széles alkalmazási területeket lefedő tisztítástechnológia

A finom hópehelykristályok alacsony keménysége lehetővé teszi még nagyon érzékeny és finom szerkezetű felületek tisztítását is. Ezáltal a quattroClean hólyagtechnológia rendkívül széles alkalmazási területet ölel fel. A módszer többek között alkalmas fluxmaradványok és forrasztási maradványok eltávolítására nyomtatott áramkörökön (PCB és PCBA), a kötőpadokon lévő kémiai és részecskés szennyeződések eltávolítására, valamint akkumulátorcellák tisztítására a kontaktus előtt. „Az olyan nyomtatott áramkörök esetében, ahol gyakran találhatók szerves maradványok, például zsírok, ujjlenyomatok, flux vagy nedves kémiai tisztítási folyamatok maradványai, a módszer nagyon hatékonyan alkalmazható. Emellett kiváló eredményeket értünk el félvezetőknél és házaknál, amelyek galvanikus vagy más nedves kémiai folyamatokból származnak,” számol be Stefan Schmitz. Ezt segíti az is, hogy a tisztítás viszonylag egyszerűen automatizálható és beépíthető a gyártósorokba. „Ez két előnnyel jár. Az automatizált tisztítás reprodukálható, homogén eredményeket biztosít. Ha a tisztítást beépítjük a gyártási folyamatba, akkor a frissen keletkezett szennyeződést azonnal eltávolíthatjuk, mielőtt az tárolási folyamatok során nagyobb problémává válna,” teszi hozzá Stefan Schmitz.

A cég az acp systems AG a Münchenben (Németország) 2026. november 10–13. között megrendezésre kerülő Electronica kiállításon mutatja be újdonságait, a Halle A2, Stand 112 standjánál.