Kao standardna metoda za električno kontaktiranje u tehnologiji montaže i povezivanja, vezivanje žica uspostavilo se u širokom spektru primjena tijekom 70 godina. Obuhvaća tehnologiju poluvodiča, mikroelektroniku i optičke komponente, kao i automobile, potrošačke proizvode, MEMS i industrijsku senzorsku tehnologiju, sve do specifičnih zadataka poput vezivanja baterijskih ćelija za elektromobilnost, akumulatorske alate i energetske skladišne uređaje. „U osnovi, vezivanje žica dijeli se na tri velike skupine postupaka. Dvije od njih su postupci s tankim žicama, pri čemu se ovisno o primjeni obrađuju žice od zlata, srebra, aluminija ili bakra promjera od 18 do 50 µm. Treća skupina odnosi se na vezivanje debelih žica s promjerima od 100 do 500 µm“, konkretizira Stefan Schmitz, direktor Bond-IQ GmbH. Savjetodavna tvrtka u tehnologiji vezivanja žica inicijator je industrijskog projekta Surf:Guide. Cilj projekta je razviti smjernice za čistoću i stanje površina za vezivanje, koje će poslužiti kao osnova za izradu industrijski priznatog, međunarodnog standarda.
Čistoća – faktor koji odlučuje o kvaliteti
Budući da se formiranje veza odvija u nanometarskom području kako kod tankih tako i kod debelih žica, metali koji se trebaju kontaktirati moraju biti dovedeni u atomski razmak jedan od drugoga. Stoga mogu nečistoće ili međuslojevi već u rasponu od 5 do 10 nm ometati proces vezivanja. To su, na primjer, otisci prstiju, iscureni ljepila, ostatci fluxa, isparavanja ljepila i drugih polimera, prašina, oksidi ili ostatci, posebno iz vlažnokemijskih procesa čišćenja.
„Optički prepoznatljive kontaminacije su kritične za vezivanje. Ako te nečistoće nakon čišćenja više nisu vidljive, površina za vezivanje je obično dovoljno čista. To se obično može utvrditi uz pomoć mikroskopa i optičke usporedbe prije i poslije. Već samo to može povećati stopu uspjeha tri do četiri puta“, objašnjava Stefan Schmitz.
Postupci za čišćenje površina za vezivanje
Klasično se površine za vezivanje i dalje čiste u vlažnim kemijskim postupcima s otapalima ili vodotopivim medijima, koji zahtijevaju energetski intenzivno sušenje. Plazma čišćenje može se koristiti za tanke, poznate i vrlo specifične kontaminacije. Još jedna alternativa je čišćenje laserom. „Kod vrlo osjetljivih površina, primjerice u mikroelektronici, prvo se moraju uskladiti troškovi laserskog sustava i odgovarajuće laserske tehnologije“, opisuje Stefan Schmitz. „Trenutni interes industrije usmjeren je na quattroClean čišćenje snježnim mlazom, jer se njime mogu ukloniti i jače vezane, zakorovljene nečistoće.“
Suho, ciljno i održivo čišćenje
Kod skalabilne i čistog quattroClean tehnologije snježnog mlaza radi se o suhom postupku čišćenja za cjelovite i lokalne primjene. Postupak je prikladan za reproducibilno uklanjanje čestica onečišćenja do submikrometarskog područja i filmskih kontaminacija do nanoslojeva. Kao sredstvo za čišćenje, quattroClean tehnologija koristi tekući, reciklirani i obrađeni ugljikov dioksid iz kemijskih proizvodnih procesa i proizvodnje energije iz biomase. Prolazi kroz fleksibilno prilagodljivu, bez habanja dvokomponentnu prstenastu mlaznicu i pri izlasku se širi u fine snježne kristale, koje bundiraju odvojeni mlaz komprimiranog zraka i primjenjuju se na površinu koja se čisti brzinom većom od zvuka. Učinak čišćenja temelji se na kombinaciji termalnog, mehaničkog, otapajućeg i sublimacijskog učinka. Budući da se kristalni ugljikov dioksid tijekom procesa potpuno sublimira, obrađene površine ostaju suhe. Uklonjene kontaminacije se zajedno s procesnim plinom usisavaju, čime se sprječava ponovna kontaminacija površina i onečišćenje okoline. U kombinaciji s procesnim plinom iz Linde, učinkoviti quattroClean postupak posjeduje Green Screen certifikat za sredstva za čišćenje i odmašćivanje Clean Production Action.
Tehnologija čišćenja za širok spektar primjena
Mala tvrdoća finih snježnih kristala omogućuje čišćenje čak i vrlo osjetljivih i fino strukturiranih površina. To otvara quattroClean tehnologiji snježnog mlaza vrlo široko područje primjene. Postupak se, između ostalog, koristi za uklanjanje fluksova i ostataka lemljenja na PCB-ima i PCBA-ima, uklanjanje kemijskih i čestica onečišćenja na bondpadovima, kao i za čišćenje baterijskih ćelija prije kontakta. „Na tiskanim pločama, gdje često postoji mješavina organskih ostataka poput masti, otisaka prstiju, fluksova ili ostataka iz mokrokemijskih procesa čišćenja, postupak se može vrlo učinkovito primijeniti. Osim toga, postigli smo vrlo dobre rezultate na poluvodičima i kućištima koja dolaze iz galvanskih ili drugih mokrokemijskih procesa“, izvještava Stefan Schmitz. Tome također doprinosi relativno jednostavna automatizacija čišćenja odnosno njezina integracija u proizvodne linije.
„Iz toga proizlaze dvije prednosti. Automatizirano čišćenje osigurava reproducibilne homogene rezultate. Ako se čišćenje uključi u proizvodni proces, svježe nastala onečišćenja mogu se odmah ukloniti, prije nego što postanu još veći problem zbog procesa skladištenja“, dodaje Stefan Schmitz.
acp systems AG na Electronici u dvorani A2, štand 112.
Kontakt:
