A drótbonding mint standard eljárás az elektromos érintkezéshez az építési és csatlakozási technológiában 70 éve széles alkalmazási spektrumot ölel fel. Ez magában foglalja a félvezető technológiát, a mikroelektronikát és az optikai komponenseket, az autóipart, a fogyasztói termékeket, a MEMS-t és az ipari érzékelőket, valamint speciális feladatokat, mint például az akkumulátorcellák bondingját az elektromobilitás, akkumulátoros szerszámok és energiatárolók számára. „Alapvetően a drótbonding három nagy eljáráscsoportra osztható. Kettő közülük vékony drót eljárás, ahol az alkalmazástól függően arany, ezüst, alumínium vagy réz drótokat használnak 18 és 50 µm átmérővel. A harmadik csoport a vastag drót bonding, ahol a drót átmérője 100 és 500 µm között van“ – konkretizálja Stefan Schmitz, a Bond-IQ GmbH ügyvezető igazgatója. A drótbonding technológiában működő tanácsadó cég a Surf:Guide ipari projekt kezdeményezője. A projekt célja egy útmutató kidolgozása a bonding felületek tisztaságáról és állapotáról, amely alapként szolgál egy iparilag elismert, nemzetközi szabvány kidolgozásához.
Tisztaság – egy minőségi döntő tényező
Mivel a kapcsolódás mind a vékony, mind a vastag drótbonding esetén nanométeres tartományban történik, a kontaktusba lépő fémeket atomméretű távolságra kell hozni egymástól. Ennek megfelelően a szennyeződések vagy közbenső rétegek már 5-10 nm-es tartományban is akadályozhatják a bondolási folyamatot. Ilyenek például az ujjlenyomatok, a kioldódó ragasztók, a fluxusmaradványok, a ragasztók és más polimerek kiáramlása, a por, az oxidok vagy a különösen nedves kémiai tisztítási folyamatokból származó maradványok.
„Optikailag észlelhető szennyeződések kritikusak a kötés szempontjából. Ha ezek a szennyeződések a tisztítás után optikailag már nem láthatók, akkor a kötőfelület általában elegendően tiszta. Ezt általában mikroszkóp segítségével és optikai előtte-utána összehasonlítással lehet megállapítani. Ezzel már három- vagy négyszeresére növelhető a sikerarány“ – magyarázza Stefan Schmitz.
Eljárások a kötőfelületek tisztítására
Hagyományosan a kötőfelületeket továbbra is nedves kémiai eljárásokkal tisztítják oldószerekkel vagy vízalapú médiával, amelyek energiaigényes szárítást igényelnek. A plazmatisztítás vékony, ismert és nagyon specifikus szennyeződések esetén alkalmazható. Egy másik alternatíva a lézertisztítás. „Nagyon érzékeny felületek esetén, például a mikroelektronikában, először a lézerrendszer és a megfelelő léztechnológia költségeit kell összehangolni” – írja le Stefan Schmitz. „Az ipar aktuális érdeklődése a quattroClean hópehely tisztításra irányul, mivel ezzel erősebben tapadó, megkérgesedett szennyeződések is eltávolíthatók.”
Száraz, célzott és fenntartható tisztítás
A skálázható és tisztatéri alkalmazásra alkalmas quattroClean hópehely technológia egy száraz tisztítási eljárás, amely alkalmas teljes felületek és helyi alkalmazások számára. Az eljárás alkalmas arra, hogy a részecske szennyeződéseket a szubmikrométer tartományig és a filmes szennyeződéseket nanométeres rétegekig reprodukálható módon eltávolítsa. A quattroClean technológia tisztítószerként folyékony, kémiai gyártási folyamatokból és biomasszából származó energia nyeréséből újrahasznosított, előkezelt szén-dioxidot használ. Ezt egy rugalmasan állítható, kopásmentes, kétanyagú gyűrűs fúvókán vezetik át, és a kijáratnál finom hókristályokká lazul, amelyeket egy külön nyomású levegő burkoló sugár összegyűjt és hangsebességgel a tisztítandó felületre juttat. A tisztítás hatása a hőmérsékleti, mechanikai, oldószer- és szublimációs hatás kombinációján alapul. Mivel a kristályos szén-dioxid a folyamat során teljesen szublimál, a kezelt felületek szárazak. Az eltávolított szennyeződések a folyamatgázzal együtt elszívódnak, így megakadályozva a felületek visszaszennyeződését és a környezet szennyeződését. A Linde folyamatgázával kombinálva a hatékony quattroClean eljárás rendelkezik a Clean Production Action által kiadott Green Screen tanúsítvánnyal a tisztítószerek és zsírtalanítók számára.
Tisztítási technológia széles alkalmazási spektrumhoz
A finom hókristályok alacsony keménysége lehetővé teszi a nagyon érzékeny és finom szerkezetű felületek tisztítását is. Ez széles alkalmazási teret nyit a quattroClean hófúvó technológia számára. A folyamat többek között a fluxusanyagok és forrasztási maradékok eltávolítására alkalmas PCB-ken és PCBA-ken, a kémiai és részecskés szennyeződések eltávolítására a Bondpad-ekről, valamint az akkumulátorcellák tisztítására a kontaktálás előtt. „Azokon a nyomtatott áramkörökön, ahol gyakran szerves maradékok, például zsírok, ujjlenyomatok, fluxusanyagok vagy nedves kémiai tisztítási folyamatokból származó maradékok keveréke található, a folyamat nagyon hatékonyan alkalmazható. Kiváló eredményeket értünk el a félvezetőkön és a galvanikus vagy más nedves kémiai folyamatokból származó házak esetében is” – számolt be Stefan Schmitz. Ehhez hozzájárul a tisztítás viszonylag egyszerű automatizálása, illetve annak integrálása a gyártósorokba.
„Két előny származik ebből. Az automatizált tisztítás reprodukálható, homogén eredményeket biztosít. Ha a tisztítást a gyártási folyamatba integrálják, a frissen keletkezett szennyeződés közvetlenül eltávolítható, mielőtt a tárolási folyamatok során még nagyobb problémává válna“ – teszi hozzá Stefan Schmitz.
az acp systems AG az Electronica kiállításon, A2 csarnok, 112-es stand.
Kapcsolat:
