quattroClean-Pulitore a spruzzo di neve garantisce la qualità della connessione nel bonding con filo

Per un processo di pulizia integrato e completamente automatico, la bocchetta quattroClean è ad esempio montata sulla testa di bonding delle macchine di bonding della Serie 86 per pacchi batteria di grandi dimensioni ed è integrata nel sistema di controllo della macchina. (Fonte immagine: 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)

Il getto quattroClean rimuove contaminazioni particellari e filmiche in modo affidabile e riproducibile. La consistenza del getto di neve viene monitorata a ogni ugello da un sistema di sensori, garantendo così risultati uniformemente ottimi. (Fonte immagine: 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)

«Con la tecnologia quattroClean, il processo di pulizia non provoca alcuna modifica meccanica alla superficie del legame, come abbiamo osservato durante le prove con la pulizia laser», afferma Johann Enthammer, responsabile tecnico di F&S Bondtec Semiconductor. (Fonte immagine: F&S Bondtec Semiconductor)

Ultrasuoni a filo sono da molti anni una tecnologia consolidata nell'industria microelettronica e dei semiconduttori come metodo di contatto. La tecnologia di connessione è anche la prima scelta per l'interconnessione elettrica delle celle delle batterie. Per garantire una delle condizioni più importanti – una superficie di bonding pulita – per connessioni di alta qualità e durature, F&S Bondtec Semiconductor e acp systems hanno stretto una collaborazione globale. Questa permette la fornitura di sistemi di bonding a filo, inclusa la pulizia con getto di neve quattroClean, da un'unica fonte.

Con i loro bonding a filo completamente automatici e manuali e i tester di bonding, F&S Bondtec Semiconductor GmbH è presente a livello mondiale nella produzione di grandi e medie imprese nel settore della microelettronica e dei semiconduttori, così come nei reparti di sviluppo, produzione pilota e laboratori universitari. Più recente è invece l'applicazione, per l'azienda familiare fondata nel 1994 a Braunau am Inn, in Austria, nel settore della produzione di pacchi batteria, ad esempio per la mobilità elettrica, per utensili a batteria e accumuli di energia stazionari. Tra i vantaggi del bonding a filo ci sono la sua flessibilità, produttività, nonché l'elevata affidabilità e durata delle connessioni. "La condizione fondamentale è una superficie di bonding costantemente pulita", spiega Johann Enthammer, responsabile tecnico di F&S Bondtec. Problemi possono derivare da contaminazioni particellari e film chimici, ad esempio causati da contaminazioni organiche o ossidazione. Ma anche condizioni di stoccaggio variabili o una diversa durata di conservazione delle celle possono compromettere la capacità di bonding. "In particolare, tra clienti provenienti da settori come l'automotive e la fornitura, la consapevolezza dell'importanza della pulizia spesso non è ancora al livello richiesto. Per offrire un valore aggiunto in questo ambito, abbiamo cercato una soluzione di pulizia efficace, integrabile e relativamente economica", racconta Johann Enthammer.

La pulizia con getto di neve quattroClean soddisfa i requisiti

Il responsabile tecnico ha scoperto questa tecnologia alla fiera Productronica 2019, presso lo stand di acp systems AG, sviluppatore e produttore della tecnologia di pulizia con getto di neve quattroClean, nonché di soluzioni di automazione. In collaborazione con l'azienda, che aveva già esperienza nell'applicazione di pulizie nel settore dell'elettronica e dei semiconduttori, F&S Bondtec ha condotto prove. "Da un lato, abbiamo ottenuto risultati riproducibili e convincenti. Dall'altro, il processo di pulizia non provoca alterazioni meccaniche sulla superficie di bonding, come abbiamo osservato con la pulizia laser, e che nel tempo potrebbero influire sulla qualità delle connessioni. Inoltre, il metodo quattroClean è facile da implementare", spiega Johann Enthammer, elencando alcune ragioni che hanno portato alla collaborazione con acp systems.

Pulizia mirata, asciutta e sostenibile

Il mezzo di pulizia in questo metodo secco è anidride carbonica liquida, neutra dal punto di vista climatico, prodotta come sottoprodotto di processi chimici e della produzione di energia da biomassa. Viene condotta attraverso un anello di doppio materiale senza usura e si espande all'uscita in fini particelle di neve. Queste vengono condensate da un getto d'aria compressa separato e accelerate a velocità supersonica. Quando il getto di pulizia ben focalizzato colpisce la superficie da pulire, i quattro meccanismi di azione (effetto termico, meccanico, solvente e di sublimazione) assicurano che contaminazioni organiche e particelle di sporco vengano rimosse in modo affidabile e riproducibile fino a livello sub-micrometrico. Dopo la pulizia, la superficie presenta caratteristiche ottimali per il bonding. L'anidride carbonica cristallizzata sublima completamente durante il processo di pulizia, lasciando le superfici asciutte e pronte immediatamente per il processo di bonding a filo.

Sistema di pulizia compatto per operazioni completamente automatiche e manuali

Il sistema quattroClean compatto e scalabile permette l'integrazione automatizzata del processo di pulizia, ad esempio nelle macchine di bonding della serie 86 per pacchi batteria di grandi dimensioni. La bocchetta quattroClean è montata sulla testa di bonding ed integrata nel controllo della macchina, in modo che prima del bonding tutte le superfici da collegare vengano automaticamente raggiunte, ottimizzate e controllate per la pulizia. Soluzioni per la pulizia e il bonding manuale sono altrettanto possibili, così come interi linee di produzione con handling automatizzato dei pezzi.

Per garantire risultati costanti, la consistenza del getto di neve di ogni ugello viene monitorata da un sistema di sensori. Viene inoltre controllata la fornitura di anidride carbonica e aria compressa, nonché la durata del getto. Tutti i valori rilevati vengono automaticamente memorizzati e possono essere trasmessi tramite interfacce standard a un sistema superiore per la raccolta di tutti i dati di produzione.