quattroClean-Myjka do czyszczenia śniegu zapewnia jakość połączenia podczas łączenia drutów

Dla zintegrowanego, w pełni automatycznego procesu czyszczenia, dysza quattroClean jest na przykład zamontowana na głowicy bondowej maszyn do łączenia serii 86 dla dużych pakietów baterii i jest zintegrowana z systemem sterowania maszyną. (Źródło zdjęcia: 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)

„Bei der quattroClean-Technologie kommt es durch den Reinigungsprozess zu keiner mechanischen Veränderung der Bondoberfläche, die wir bei Versuchen mit der Laserreinigung beobachtet haben“, so Johann Enthammer, technischer Leiter bei F&S Bondtec Semiconductor. (Bildquelle: F&S Bondtec Semiconductor) / „Z technologią quattroClean proces czyszczenia nie powoduje żadnych mechanicznych zmian na powierzchni połączenia, co zaobserwowaliśmy podczas prób z czyszczeniem laserowym,” mówi Johann Enthammer, kierownik techniczny w F&S Bondtec Semiconductor. (Podziękowania za zdjęcie: F&S Bondtec Semiconductor)

Ultradźwiękowe łączenie drutów od dawna jest ugruntowaną metodą kontaktowania w mikroelektronice i przemyśle półprzewodnikowym. Technologia ta jest również pierwszym wyborem w elektrycznym łączeniu ogniw baterii. Aby zapewnić jeden z najważniejszych warunków – czystą powierzchnię bondu – gwarantującą wysoką jakość i trwałość połączeń, F&S Bondtec Semiconductor i acp systems zawarły globalną współpracę. Umożliwia ona dostawę systemów do łączenia drutów, w tym quattroClean do czyszczenia strumieniem śnieżnym, od jednego dostawcy.

Za pomocą swoich w pełni automatycznych i ręcznych urządzeń do łączenia drutów oraz testerów bondów, F&S Bondtec Semiconductor GmbH jest obecna na całym świecie w produkcji dużych i średnich przedsiębiorstw z branży mikroelektroniki i przemysłu półprzewodnikowego, jak również w działach rozwojowych, pilotażowych i laboratoriach uniwersyteckich. W porównaniu do tego, dla założonej w 1994 roku, rodzinnej firmy z Braunau am Inn w Austrii, zastosowania w produkcji pakietów baterii, na przykład do elektromobilności, narzędzi akumulatorowych i stacjonarnych magazynów energii, są stosunkowo nowe. Zalety łączenia drutów obejmują między innymi jego elastyczność i wydajność, a także wysoką niezawodność i trwałość połączeń. „Warunkiem jest jednak stała wysoka czystość powierzchni bondu,” wyjaśnia Johann Enthammer, kierownik techniczny w F&S Bondtec. Problemy mogą sprawiać cząstki i chemiczno-filmowe zanieczyszczenia, które powstały na przykład w wyniku zanieczyszczeń organicznych lub utleniania. Również zmienne warunki składowania lub różny czas przechowywania ogniw mogą wpływać na zdolność do bondowania. „Szczególnie u klientów z branż takich jak przemysł motoryzacyjny i dostawczy, świadomość czystości często nie jest jeszcze na wymaganym poziomie. Aby móc zaoferować tutaj wartość dodaną, poszukiwaliśmy skutecznego, zintegrowanego i stosunkowo niedrogiego rozwiązania do czyszczenia,” relacjonuje Johann Enthammer.

Technologia czyszczenia quattroClean strumieniem śnieżnym spełnia wymagania

Dowiedział się tego kierownik techniczny na targach Productronica 2019, u sąsiedniego stoiska acp systems AG, dewelopera i producenta technologii czyszczenia quattroClean strumieniem śnieżnym oraz rozwiązań automatyzacyjnych. Wspólnie z firmą, która już posiadała doświadczenie w zastosowaniach czyszczenia w branży elektroniki i półprzewodników, F&S Bondtec przeprowadziła testy. „Z jednej strony uzyskaliśmy powtarzalne, przekonujące wyniki. Z drugiej strony, proces czyszczenia nie powoduje mechanicznych zmian powierzchni bondu, co zaobserwowaliśmy podczas prób z czyszczeniem laserowym i co może wpływać na jakość połączeń z czasem. Ponadto, metoda quattroClean jest łatwa do wdrożenia,” wymienia Johann Enthammer kilka powodów, które zadecydowały o współpracy z acp systems.

Precyzyjne, suche i zrównoważone czyszczenie

Medium czyszczące w tym suchym procesie to ciekły, klimatycznie neutralny dwutlenek węgla, powstający jako produkt uboczny w procesach chemicznych i wytwarzaniu energii z biomasy. Jest on prowadzony przez bezstykowy układ pierścieniowy z dwoma substancjami i rozpręża się przy wylocie na drobne cząstki śniegu. Cząstki te są skupiane przez oddzielny strumień sprężonego powietrza i przyspieszane do prędkości naddźwiękowej. Po uderzeniu dobrze skupionego strumienia czyszczącego w powierzchnię do czyszczenia, cztery mechanizmy działania (termiczny, mechaniczny, rozpuszczalnikowy i sublimacyjny) zapewniają skuteczne i powtarzalne usuwanie zanieczyszczeń organicznych i cząstek nawet w submikrometrowym zakresie. Po czyszczeniu powierzchnia ma optymalne właściwości do bondowania. Krystaliczny dwutlenek węgla sublimuje podczas procesu, pozostawiając powierzchnię suchą i gotową do natychmiastowego użycia w procesie łączenia drutów.

Kompaktowe rozwiązanie czyszczące do pełnej automatyzacji i ręcznych zastosowań

Kompaktowy i skalowalny system quattroClean umożliwia pełną automatyzację procesu czyszczenia, na przykład w maszynach do bondowania serii 86 do dużych pakietów baterii. Dysza quattroClean jest zamontowana na głowicy bondującej i zintegrowana z układem sterowania maszyną, dzięki czemu przed bondowaniem automatycznie optymalizuje się trajektoria i kontroluje czystość wszystkich powierzchni do połączenia. Rozwiązania do ręcznego czyszczenia i bondowania są równie możliwe, jak również pełne linie produkcyjne z automatycznym podajnikiem elementów.

Aby zapewnić stałą jakość wyników, konsystencję strumienia śnieżnego monitoruje system czujników. Monitorowane są również dostawy dwutlenku węgla i sprężonego powietrza oraz czas trwania strumienia. Wszystkie odczyty są automatycznie zapisywane i mogą być przesyłane za pomocą standardowych interfejsów do nadrzędnego systemu rejestracji wszystkich danych produkcyjnych.