Ca procedeu standard pentru contactarea electrică în tehnologia de asamblare și conectare, legarea cu fir s-a stabilit în ultimii 70 de ani într-un spectru larg de aplicații. Acesta variază de la tehnologia semiconductorilor, microelectronică și componente optice până la automobile, produse de consum, MEMS și senzori industriali, precum și sarcini speciale, cum ar fi legarea celulelor de baterii pentru mobilitatea electrică, unelte cu acumulator și stocarea energiei. „În principiu, legarea cu fir se împarte în trei grupuri mari de proceduri. Două dintre acestea sunt proceduri cu fir subțire, în care, în funcție de aplicație, se folosesc fire din aur, argint, aluminiu sau cupru cu un diametru de 18 până la 50 µm. Al treilea grup se referă la legarea cu fir gros, cu diametre ale firului de la 100 la 500 µm”, precizează Stefan Schmitz, directorul general al Bond-IQ GmbH. Compania de consultanță în tehnologia legării cu fir este inițiatorul proiectului industrial Surf:Guide. Scopul proiectului este de a elabora un ghid pentru curățenia și starea suprafețelor de legare, care să servească drept bază pentru crearea unui standard internațional recunoscut industrial.
Curățenia - un factor decisiv pentru calitate
Deoarece formarea conexiunilor are loc atât în cazul legării cu fir subțire, cât și în cazul legării cu fir gros în domeniul nanometric, metalele care urmează a fi contactate trebuie aduse la o distanță atomică unul față de celălalt. Prin urmare, contaminările sau straturile intermediare de doar 5 până la 10 nm pot împiedica procesul de legare. Acestea pot include, de exemplu, amprentele digitale, adezivii care se scurg, reziduurile de flux, degajările de adezivi și alte polimeri, praf, oxizi sau reziduuri provenite în special din procesele de curățare chimică umedă.
„Contaminările vizibile optic sunt critice pentru legare. Dacă aceste murdării nu mai sunt vizibile optic după curățare, suprafața de legare este de obicei suficient de curată. Acest lucru poate fi de obicei stabilit cu ajutorul unui microscop și a unei comparații optice înainte și după. Chiar și cu aceasta, rata de succes poate fi crescută de trei până la patru ori”, explică Stefan Schmitz.
Proceduri pentru curățarea suprafețelor de legare
În mod clasic, suprafețele de legare sunt încă curățate prin metode chimice umede cu solvenți sau medii pe bază de apă, care necesită o uscare intensivă energetic. Curățarea prin plasmă poate fi utilizată în cazul contaminărilor subțiri, cunoscute și foarte specifice. O altă alternativă este curățarea cu laser. „În cazul suprafețelor foarte sensibile, de exemplu, în microelectronică, trebuie mai întâi aduse în concordanță costurile pentru un sistem laser și tehnologia laser corespunzătoare”, descrie Stefan Schmitz. „În prezent, interesul industriei se concentrează pe curățarea cu jet de zăpadă quattroClean, deoarece aceasta poate îndepărta și contaminările mai puternice, crustificate.”
Curățare uscată, țintită și durabilă
Tehnologia de curățare quattroClean cu jet de zăpadă, care este scalabilă și compatibilă cu camere curate, este un procedeu de curățare uscată pentru aplicații de suprafață completă și locale. Procedeul este potrivit pentru îndepărtarea contaminărilor particulare până în domeniul submicrometric și a contaminărilor filmice până la straturi nanometrice într-un mod reproductibil. Ca mediu de curățare, tehnologia quattroClean utilizează dioxid de carbon reciclat, obținut din procesele de producție chimică și din generarea de energie din biomasa. Acesta este direcționat printr-un duză de tip ring cu două substanțe, adaptabilă flexibil, și se relaxează la ieșire în cristale fine de zăpadă, care sunt concentrate de un jet de aer comprimat separat și aplicate pe suprafața de curățat cu viteză supersonică. Efectul de curățare se bazează pe o combinație de efecte termice, mecanice, de solvenți și de sublimare. Deoarece dioxidul de carbon cristalin se sublimează complet în timpul procesului, suprafețele tratate rămân uscate. Contaminările îndepărtate sunt aspirate împreună cu gazul procesului, prevenind astfel recontaminarea suprafețelor și poluarea mediului. În combinație cu gazul procesului de la Linde, procedura eficientă quattroClean deține certificatul Green Screen pentru curățători și degresanți de la Clean Production Action.
Tehnologie de curățare pentru un spectru larg de aplicații
Durețea scăzută a cristalelor fine de zăpadă permite curățarea chiar și a suprafețelor foarte sensibile și fin structurate. Aceasta deschide tehnologiei de curățare cu jet de zăpadă quattroClean un domeniu de aplicare foarte larg. Procedeul este utilizat, printre altele, pentru îndepărtarea reziduurilor de flux și a reziduurilor de lipire de pe PCB și PCBA, îndepărtarea contaminărilor chimice și particulare de pe padurile de legare, precum și curățarea celulelor de baterii înainte de contactare. „Pe plăcile de circuit imprimat, unde adesea există un amestec de reziduuri organice precum grăsimi, amprente digitale, fluxuri sau reziduuri din procesele de curățare chimică umedă, procedura poate fi utilizată foarte eficient. Am obținut rezultate foarte bune și pe semiconductori și în cazul carcaselor provenite din procese galvanice sau alte procese chimice umede”, raportează Stefan Schmitz. De asemenea, contribuie la acest lucru automatizarea relativ ușor de realizat a curățării sau integrarea acesteia în liniile de producție.
„Din aceasta rezultă două avantaje. Astfel, curățarea automatizată asigură rezultate omogene reproducibile. Dacă curățarea este integrată în procesul de fabricație, contaminarea proaspăt apărută poate fi îndepărtată direct, înainte de a deveni o problemă și mai mare din cauza proceselor de stocare”, completează Stefan Schmitz.
acp systems AG la Electronica în hala A2, stand 112.
Contact:
