Ultralyd inline rengøring af wiresave og skæretråde

Rene trådoverflader er vigtige, når det kommer til wiresave og diamantwiresave. Kun rene, velholdte ledninger producerer præcise snit (f.eks. siliciumskiver, halvledere, mineraler og sten) og giver høj effektivitet og kvalitet. Ultralyd inline wiresavsrensning er den overlegne teknik til at rense wiresave i en kontinuerlig inline-proces og derved sikre permanent friskrensede ledninger for optimal skæreydelse.

Rengøring af save- og skæretråde med ultralyd

Under produktionen af halvlederplader og siliciumskiver samt til skæreapplikationer i andre industrier bruges wiresave og skæretråde i vid udstrækning til at skære wafers i tynde plader. Disse save- og skæretråde (f.eks. diamantwiresave, kornwiresave) skal vedligeholdes godt og holdes fri for forurening for at opnå den ønskede skærepræcision og effektivitet. Desuden forhindrer kun en ren save- eller skæretråd defekter og beskadigelse af det afskårne materiale.
Ultralydsrensning ved hjælp af højtydende, lavfrekvente ultralydsbølger, der forårsager intense turbulenser og akustisk kavitation, er blevet etableret som en meget pålidelig teknik til kontinuerlig rengøring af endeløse materialer.
Hielscher Ultrasonics’ Teknologien til rengøring af wiresave anvender fokuseret ultralyd via en specialdesignet sonotrode (ultralydssonde eller -horn) i en kontinuerlig proces i et vandbad. Skære- eller savtråden føres langs den ultralydstransmitterende sonotrode i meget tæt nærhed og passerer derved gennem den intense kavitationsvarmezone. De høje amplituder og den fokuserede sonikering via ultralydsonotrode sikrer høj effektivitet og udmærker ultralydsrensningstanke langt. (Klik her for at læse mere om manglen på kavitation i ultralydsrensebade og tanke!) Den kavitationelle varme zone under sonotroden er kendetegnet ved intense turbulenser, forskydningsspænding, høje tryk og temperaturer og respektive differentialer samt væskestråler. Disse intense kræfter fjerner støv, snavs og forurenende partikler fra skæretrådene og spreder dem i vandbadet, hvor partiklerne skylles væk.

Teknisk skema for ultralyd inline rengøringssystem integreret i trådsavmaskine

Forbedret rengøring af wiresave og skæretråde med ultralyd

Hielschers ultralydsrensningsteknologi giver væsentlige forbedringer til industrier, der bruger wiresave (f.eks. diamantwireskæring) – herunder waferskæring i halvleder- og solcelleindustrien. Ved ultralydskavitation rengøres alle skæretråde såsom diamantimprægnerede tråde meget effektivt. På den anden side resulterer renere skæretråde i renere snit. Derved opnås en højere produktkvalitet og lavere frasorteringsrater under produktionen. På den anden side er den intensivt rensede tråd i stand til at blive betjent med højere skærefrekvens, hvilket giver mulighed for hurtigere skæring og en mere effektiv systemudnyttelse samt højere niveauer af produktionseffektivitet.
I solcelle- og halvlederindustrien anvendes der til waferskæring hovedsageligt diamanttråde på grund af deres høje skæreevne og effektivitet samt for dens slidstyrke. Skæring af materialer som siliciumskiver (f.eks. monokrystallinsk silicium) er en mekanisk separationsproces, som forårsager friktion og varme. På grund af friktion og materialeslid forbliver partikler som støv og snavs på overfladen af skæretråden. En sådan forurening kan resultere i upræcise snit, overfladeskader og defekter.
Ultralyd er kendt for sine evner til rengøring af metaldele. Der er to arbejdsprincipper. For det første er der en svingning af selve rensevæsken, der forårsager en bevægelse af væsken i forhold til de dele, der skal rengøres. For det andet – og vigtigere – er kavitationen forårsaget af høje amplituder. Begge disse ultralydseffekter genererer intens og pålidelig rengøring af uendelige materialer.

Hvorfor ultralydsrensning af wiresave?

Sav- og skæretråde er meget udbredt i industrien på grund af præcisionen af snit og det mindre snit (dvs. bredden af savsnittet). For at opnå denne præcision i skæringen skal tråden dog være fri for forurening, da eventuelle overfladefejl kan forårsage fejl i snittet. Forureninger skyldes for det meste selve skæreprocessen, hvilket gør kontinuerlig rengøring af wiresave afgørende.
Rengøringsprocessen af wiresaven (f.eks. diamantimprægneret skæretråd, højpræcisionswire) kræver en effektiv rengøring uden at beskadige wiresavens overflade. Ethvert tab af skarphed skal undgås, mens støv og snavs fjernes effektivt.
Ultralyd inline-rengøring er den perfekte løsning til kontinuerlig rengøring af præcisionswiresave. Hielscher ultralyds inline-rengøringssystemer fjerner snavs og støv i en kontaktløs, men intens mekanisk rengøring. Arbejdsprincippet for ultralyd inline rengøring af endeløse materialer såsom skæretråde er baseret på fænomenet akustisk kavitation. Hielscher ultralyd inline rengøringssystemer har en specialdesignet sonotrode, som indsættes i et vandbad. Skæretråden passerer sonotroden i umiddelbar nærhed. Sonotroden transmitterer amplituder ind i rengøringsvandbadet og genererer akustisk kavitation. Vandbadet skyller snavspartiklerne væk; Partiklerne kan filtreres fra ved hjælp af et valgfrit båndfilter.

Hvordan fungerer rengøring ved hjælp af ultralydskavitation?

Akustisk kavitation er kendetegnet ved intense vibrationer, høje temperaturer og tryk og respektive differentialer samt forskydningskræfter og væskestråler. Disse intense kavitationskræfter fjerner støv og snavs fra skæretrådens overflade, hvilket fører til konstant høj skæreeffektivitet og præcision.
Kontaktløs rengøring: Wiresaven er ikke i kontakt med slibende rengøringsværktøjer, men rengøres i stedet med ultralyd omrørt vand. Derved forhindrer Hielscher ultralydsrensningsteknologi enhver ødelæggelse af trådoverfladen.

Hvorfor skal jeg rengøre mine wiresave ved hjælp af ultralyd inline rengøring?

På grund af den effektive og intense rengøring i kontinuerlig inline-tilstand forbedres skærepræcisionen og -kvaliteten betydeligt:

• mere præcis skæring, f.eks. til tyndere wafers
• Mere præcise snit resulterer i mindre spild
• Hurtigere skærehastighed giver mulighed for højere produktionskapacitet pr. wiresavsmaskine
• forbedret waferoverflade
• længere levetid for skæretråden/wiresaven
• Velegnet til alle materialer i enhver skala i enhver produktion

Hielscher Ultrasonics’ Højtydende inline-rengøringssystemer

Afhængigt af den nødvendige rengøringsintensitet tilbyder Hielscher ultralydstransducere med forskellig ultralydseffekt (f.eks. 200W system UP200St eller 1kW ultralydsapparat UIP1000hdT) til integration i wiresavsmaskiner af enhver art. Hielscher højtydende ultralydstransducere opfylder industriel kvalitet, er bygget til 24/7/365 drift og kan pålideligt køres i barske miljøer under tunge forhold til kontinuerlig rengøring af endeløse ledninger.
Hielscher ultralydstransducere er alsidige og nemme at håndtere og kan monteres i forskellige vinkler og i små rum. Standardsystemer såvel som tilpassede ultralydapparater er tilgængelige for at opfylde dine krav.

Ultralydsrensemoduler som OEM

Er du producent af wiresavssystemer og ønsker at integrere Hielscher ultralyd inline rengøringsmoduler? Kontakt os for at komme i kontakt med vores R&D team til at drøfte de specifikke krav. Uanset om du planlægger en installation i små rum eller eftermontering i eksisterende wiresavssystemer, vil vores Hielscher rengøringsmoduler matche dine krav.