優れた効率でボンディングワイヤーを洗浄
高出力超音波は、ボンディングワイヤーから酸化物層を除去するうえで非常に効率的です。Hielscherの超音波ワイヤー洗浄装置は、繊細なワイヤー構造に機械的処理や化学的処理を施すことなく、ボンディングワイヤーの表面からあらゆる汚染物や残留物を除去します。
超音波による強力かつ穏やかなボンディングワイヤー洗浄
超音波インライン洗浄装置は、ボンディングワイヤーから不要な物質を除去するための最も効果的で穏やかな方法です。ボンディングワイヤーの直径は10 μm未満から、最大で数百マイクロメートルに達する場合もあるため（例えば高出力用途）、このような繊細なワイヤーの洗浄処理は穏やかでありながら効果的でなければなりません。強力な超音波は、アルミニウム、銅、銀、金などのボンディングワイヤーから酸化物層やその他の汚染物を除去する方法として実証されています。超音波インライン洗浄装置は、ブラシや強力な洗浄剤などによる機械的または化学的な力を加えないため、金属ワイヤーの構造は損傷を受けません。除去されるのは、不要な酸化物層、ほこり、加工残留物のみです。
ボンディングワイヤーを効率的に洗浄するためのインラインワイヤー洗浄用ソノトロードを備えた超音波処理装置。
超音波インラインボンディングワイヤー洗浄装置の動作原理
Hielscherの超音波インライン洗浄装置は、ほこり、汚れ、石けん、加工残留物を除去するため、ワイヤー、ケーブル、その他の連続長尺材料の製造に広く使用されています。
Hielscherの超音波インライン洗浄システムは、革新的な独自の超音波技術を用いて強力なキャビテーション場を形成し、極めて効果的な洗浄結果を実現します。洗浄効果は超音波の物理的な洗浄作用に基づいているため、あらゆる鉄系材料および非鉄材料に使用できます。少量の液体に超音波出力を集中して加えることで、時間、エネルギー、洗浄剤を節約しながら強力な洗浄効果を得られます。同時に、このように超音波を集中させて使用することで、超音波洗浄ユニットの非常にコンパクトな設計を実現できます。新しい生産ラインへの設置も、既存の生産設備への後付けも容易に行えます。
- 酸化物層や汚れを効率的に除去
- 穏やかで損傷を与えない：繊細で薄い材料に最適
- さまざまな直径のボンディングワイヤー
- 個々のライン速度
- 時間とエネルギーを節約
- 安全で操作が簡単
- 設置が容易で、メンテナンスの負担が少ない
- 環境に優しい
超音波インライン洗浄が他のワイヤー洗浄方法より優れているのはなぜですか？
Hielscher Ultrasonicsは、高出力超音波システムに関する長年の経験を有しています。強力な超音波発振器と振動子は、約20kHzの周波数で強い振動を発生させます。このような超音波を水や洗浄剤などの液体に伝えると、音響キャビテーションが発生します。キャビテーションは、超音波が液体中を伝わる際に生じる高圧と低圧の交互のサイクルによって、液体中に発生する現象です。その結果生じる圧力波が真空の気泡を形成し、これらの気泡はその後、急激に崩壊します。この崩壊によって、極めて高い圧力と温度が、最大1000km/hの液体ジェットとともに発生します。表面では、これらの機械的な力が付着した不純物を浮かせ、洗浄液で洗い流せるようにします。強力なキャビテーション – ひいては強力な洗浄 – には、高い振幅と低い超音波周波数（約20kHz）が必要です。
Hielscher Ultrasonicsは、適合するソノトロードを備えたさまざまな超音波インライン洗浄システムを提供しており、お客様の連続長尺材料や個別の清浄度要件に合わせて精密に調整できます。
高度に集中した超音波は、ワイヤー、ケーブル、棒材、繊維、打ち抜き加工された帯材、金属形材などの連続長尺形材から、汚れ、ほこり、石けん、加工残留物を除去します。
ボンディングワイヤー用高性能超音波インライン洗浄装置
Hielscher Ultrasonicsは、ワイヤーや非常に細いボンディングワイヤーなどの連続長尺材料を連続的に洗浄するため、多数の超音波インライン洗浄システムを提供しています。超音波の振幅は、洗浄結果を決定する主要なプロセスパラメータです。Hielscherの超音波ワイヤー洗浄装置では振幅を完全に制御できるため、穏やかでありながら非常に効率的な洗浄を確実に実現できます。これは、直径が極めて小さいボンディングワイヤーを扱う際に特に重要です。振幅を調整することで、損傷を与えない穏やかな条件下で最適な清浄度を達成できます。
Hielscherのインライン超音波洗浄装置はエネルギー効率が非常に高く、洗浄剤を使用せずに、またはごく少量の洗浄剤のみで運転できるため、導入費用は数か月以内に回収できます。さらに、超音波によるボンディングワイヤー洗浄は費用対効果が高く、安全で操作が簡単であり、環境にも優しい方法です。Hielscherの超音波処理装置は極めて堅牢であるため、メンテナンスの負担はほぼ無視できるほど小さくなっています。
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文献・参考資料
- 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.
知っておきたい知識
ワイヤーボンディングとは？
ワイヤーボンディングとは、製造工程で集積回路（IC）やその他の半導体デバイスと、そのパッケージとの間にインターコネクト（相互接続）を形成する方法です。ワイヤーボンディングは、はんだ付けや高性能接着剤、具体的には導電性接着剤（ECAs）（等方性導電性接着剤（ICAs）および異方性導電性接着剤（ACAs））に代わる方法です。さまざまな相互接続技術を比較した場合、ワイヤーボンディングは最も費用対効果が高く柔軟性に優れているため、半導体パッケージの大多数の組み立てに使用されています。
超音波はんだ付けとは？
超音波はんだ付けは、ガラス、セラミックス、一部の金属など、従来ははんだ付けが難しかった材料を接合するために開発された特殊な技術です。表面の洗浄と接合に化学フラックスを使用する従来のはんだ付け方法とは異なり、超音波はんだ付けでは高強度の超音波振動を用いて酸化物や汚染物を除去します。この振動によって清浄な表面が形成され、フラックスを必要とせずにはんだを効果的に付着させることができます。
フラックスなしではんだ付けできることは、超音波はんだ付けの主要な特徴の一つです。化学フラックスを不要にすることで、超音波はんだ付けは、フラックス残留物が損傷や汚染を引き起こすおそれのあるガラスやセラミックスなどの材料に特に有用です。強固な接合を形成するため、標準的なはんだの代わりに、スズ、銀、インジウムなどの活性元素を含む特殊なはんだ合金がよく使用されます。この技術は、電子機器や光学機器におけるガラスと金属、またはセラミックスと金属の接合などの分野で広く利用されています。また、接着性の低さや熱的な制約によって従来のはんだ付け方法ではうまく接合できないことが多い太陽電池パネル、医療機器、先端電子機器にも使用されています。
超音波によるフラックス不要のはんだ付けについて詳しくご覧ください！
Hielscher Ultrasonicsは、高性能な超音波ホモジナイザーを 実験室規模 から 産業規模まで製造しています。