Reinigung von Bonddrähten mit überlegener Effizienz
Hochleistungsultraschall entfernt Oxidschichten von Bonddrähten äußerst effizient. Ultraschall-Drahtreiniger von Hielscher entfernen sämtliche Verunreinigungen und Rückstände von der Oberfläche der Bonddrähte, ohne die empfindlichen Drahtstrukturen mechanisch oder chemisch zu behandeln.
Intensive und zugleich schonende Reinigung von Bonddrähten mit Ultraschall
Ultraschall-Inline-Reiniger bieten die wirksamste und schonendste Methode, um unerwünschte Substanzen von Bonddrähten zu entfernen. Da Bonddrähte Durchmesser von unter 10 μm bis zu mehreren hundert Mikrometern aufweisen können (z. B. für Hochleistungsanwendungen), muss die Reinigung solcher empfindlichen Drähte schonend und dennoch wirksam sein. Intensive Ultraschallwellen sind ein bewährtes Mittel, um Oxidschichten und andere Verunreinigungen von Drähten wie Aluminium-, Kupfer-, Silber- oder Goldbonddrähten zu entfernen. Da Ultraschall-Inline-Reiniger keine mechanischen oder chemischen Kräfte durch Bürsten oder aggressive Reinigungsmittel anwenden, bleibt die metallische Drahtstruktur unbeschädigt. Entfernt werden lediglich unerwünschte Schichten aus Oxiden, Staub und Verarbeitungsrückständen.
Funktionsprinzip von Ultraschall-Inline-Reinigern für Bonddrähte
Ultraschall-Inline-Reiniger von Hielscher werden in der Herstellung von Drähten, Kabeln und anderen Endlosmaterialien häufig eingesetzt, um Staub, Schmutz, Seifen und Verarbeitungsrückstände zu entfernen.
Mithilfe innovativer proprietärer Ultraschalltechnologie erzeugen die Ultraschall-Inline-Reinigungssysteme von Hielscher ein intensives Kavitationsfeld und erzielen so sehr wirkungsvolle Reinigungsergebnisse. Da die Reinigungswirkung auf den physikalischen Reinigungseffekten von Ultraschallwellen beruht, lässt sich das Verfahren für alle eisenhaltigen und nichteisenhaltigen Materialien einsetzen. Die Ultraschallleistung wird fokussiert in ein kleines Flüssigkeitsvolumen eingekoppelt. Dadurch werden intensive Reinigungseffekte erzielt und zugleich Zeit, Energie und Reinigungsmittel gespart. Gleichzeitig ermöglicht dieser Einsatz von fokussiertem Ultraschall eine sehr kompakte Bauweise der Ultraschall-Reinigungseinheit. Sowohl der Einbau in neue Produktionslinien als auch die Nachrüstung bestehender Produktionsanlagen lassen sich einfach realisieren.
- effiziente Entfernung von Oxidschichten und Schmutz
- schonend und ohne Beschädigungen: hervorragend für empfindliche und dünne Materialien geeignet
- Bonddrähte verschiedener Durchmesser
- individuelle Durchlaufgeschwindigkeiten
- zeit- und energiesparend
- sicher und einfach zu bedienen
- einfache Installation, geringer Wartungsaufwand
- umweltfreundlich
Warum ist die Ultraschall-Inline-Reinigung anderen Drahtreinigungsverfahren überlegen?
Hielscher Ultrasonics verfügt über langjährige Erfahrung mit Hochleistungsultraschallsystemen. Leistungsstarke Ultraschallgeneratoren und -wandler erzeugen intensive Schwingungen bei Frequenzen von ca. 20kHz. Werden solche Ultraschallwellen in eine Flüssigkeit, z. B. Wasser oder Reinigungsmittel, übertragen, entsteht akustische Kavitation. Kavitation ist ein Effekt, der in Flüssigkeiten durch abwechselnde Hochdruck- und Niederdruckzyklen entsteht, wenn sich Ultraschallwellen durch eine Flüssigkeit ausbreiten. Die dabei entstehenden Druckwellen erzeugen Vakuumblasen, die anschließend implodieren. Infolge dieser Implosionen treten sehr hohe Drücke und Temperaturen in Verbindung mit Flüssigkeitsstrahlen von bis zu 1000km/h auf. An Oberflächen lösen diese mechanischen Kräfte Verunreinigungen, sodass sie mit der Reinigungsflüssigkeit weggespült werden können. Für eine intensive Kavitation – und damit für eine intensive Reinigung – sind hohe Amplituden und eine niedrige Ultraschallfrequenz (ca. 20kHz) erforderlich.
Hielscher Ultrasonics bietet verschiedene Ultraschall-Inline-Reinigungssysteme mit passenden Sonotroden an, die sich präzise auf Ihr Endlosmaterial und Ihre spezifischen Sauberkeitsanforderungen abstimmen lassen.
Stark fokussierte Ultraschallwellen entfernen Schmutz, Staub, Seifen und Prozessrückstände von Endlosprofilen wie Drähten, Kabeln, Stäben, Fasern, Stanzbändern und metallischen Profilen.
Gängige Bonddrahtmaterialien lassen sich problemlos zu ultradünnen Drähten ziehen
- Aluminium
- Kupfer
- Silber
- Gold
Leistungsstarke Ultraschall-Inline-Reiniger für Bonddrähte
Hielscher Ultrasonics bietet zahlreiche Ultraschall-Inline-Reinigungssysteme zur kontinuierlichen Reinigung von Endlosmaterialien wie Drähten und sehr dünnen Bonddrähten an. Die Ultraschallamplitude ist der wichtigste Prozessparameter, der die Reinigungsergebnisse bestimmt. Da die Ultraschall-Drahtreiniger von Hielscher eine vollständige Kontrolle über die Amplitude ermöglichen, lässt sich eine schonende und dennoch hocheffiziente Reinigung zuverlässig erzielen. Dies ist insbesondere bei Bonddrähten mit extrem kleinen Durchmessern wichtig. Durch die Einstellung der Amplitude lässt sich optimale Sauberkeit unter milden Bedingungen erzielen, ohne die Drähte zu beschädigen.
Da die Ultraschall-Inline-Reiniger von Hielscher sehr energieeffizient sind und ohne oder mit nur sehr geringen Mengen an Reinigungsmitteln betrieben werden können, amortisiert sich die Anlage innerhalb von Monaten. Darüber hinaus ist die Ultraschallreinigung von Bonddrähten kosteneffizient, sicher, einfach durchzuführen und umweltfreundlich. Dank ihrer außergewöhnlichen Robustheit ist der Wartungsaufwand für Ultraschallgeräte von Hielscher nahezu vernachlässigbar.
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Literatur / Quellen
- Brochure „Ultrasonic Wire Cleaning – Hielscher Ultrasonics
- Leighton, Timothy; Birkin, Peter; Offin, Doug (2013): A new approach to ultrasonic cleaning. International Congress on Acoustics, January 2013.
- Fuchs, John F. (2002): Ultrasonic Cleaning: Fundamental Theory and Applications. In: Proceedings of Precision Cleaning May 15-17, 1995, Rosemont, IL, USA.
Wissenswertes
Was ist Drahtbonden?
Drahtbonden bezeichnet das Verfahren zur Herstellung elektrischer Verbindungen (Kontaktierungen) zwischen einer integrierten Schaltung (IC) oder anderen Halbleiterbauelementen und ihrem Gehäuse während des Herstellungsprozesses. Drahtbonden ist eine Alternative zum Löten oder zum Einsatz von Hochleistungsklebstoffen, nämlich elektrisch leitfähigen Klebstoffen (ECAs) (isotrop leitfähigen Klebstoffen (ICAs) und anisotrop leitfähigen Klebstoffen (ACAs)). Da Drahtbonden im Vergleich verschiedener Verbindungstechnologien am kostengünstigsten und flexibelsten ist, wird es bei der Montage der überwiegenden Mehrheit der Halbleitergehäuse eingesetzt.
Was ist Ultraschalllöten?
Ultraschalllöten ist ein spezielles Verfahren zum Verbinden von Materialien, die sich herkömmlicherweise nur schwer löten lassen, etwa Glas, Keramik und bestimmte Metalle. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lötverfahren, die chemische Flussmittel zum Reinigen und Verbinden von Oberflächen einsetzen, nutzt das Ultraschalllöten Ultraschallschwingungen hoher Intensität, um Oxide und Verunreinigungen zu entfernen. Diese Schwingungen erzeugen eine saubere Oberfläche, auf der das Lot wirksam haften kann – ohne dass Flussmittel erforderlich sind.
Die Möglichkeit, flussmittelfrei zu löten, ist eines der wichtigsten Merkmale des Ultraschalllötens. Da keine chemischen Flussmittel benötigt werden, eignet sich das Ultraschalllöten besonders für Materialien wie Glas und Keramik, bei denen Flussmittelrückstände Schäden oder Verunreinigungen verursachen könnten. Anstelle von Standardloten werden häufig spezielle Lotlegierungen mit aktiven Elementen wie Zinn, Silber oder Indium verwendet, um feste Verbindungen herzustellen. Dieses Verfahren wird häufig für Glas-Metall- oder Keramik-Metall-Verbindungen in elektronischen und optischen Geräten eingesetzt. Es findet auch bei Solarmodulen, Medizinprodukten und moderner Elektronik Anwendung, wo herkömmliche Lötverfahren aufgrund schlechter Haftung oder thermischer Einschränkungen oft versagen.
Lesen Sie mehr über das flussmittelfreie Ultraschalllöten!
Hielscher Ultrasonics stellt leistungsstarke Ultraschallhomogenisatoren vom Laborgerät bis zur Industrieanlage her.

