Plasmatreat GmbH zeigte während der productronica unter anderem ein System zur Oberflächenvorbehandlung von Bauteilen für die Halbleiterindustrie. Durch die Plasmabehandlung werden die Oberflächeneigenschaften von Bauteilen verändert und für den nachfolgenden Verarbeitungsprozess optimiert.
„Die Bedeutung von sicheren und langlebigen Bauteilen im Elektronikbereich ist und wird in Zukunft immer größer. Mit unserer Plasmatechnologie können wir einen entscheidenden Beitrag zu leistungsfähigen und haltbaren Produkten leisten“, erklärt Anne-Laureen Lauven, Leitung Marketing des Unternehmens. Gezeigt wurden an zwei geschlossenen Fertigungszellen sowohl die Openair-Plasma als auch die Oberflächenbehandlung mit einer speziellen PlasmaPlus-Düse zur Nanobeschichtung. Dabei wurde in der einen Zelle Oberflächenbehandlung für die Halbleiterfertigung mit einem ausgeklügelten Zwei-Spur-Konzept für erhöhten Durchsatz präsentiert. In der anderen Zelle demonstrierte das Unternehmen die Aktivierung, Reinigung und Beschichtung unterschiedlicher Bauteile auf 4 verschiedenen Movern, die die Bauteile zur Plasmabehandlung mit dem innovativen kinematischen Bauteiltransport XPlanar von Beckhoff passend unter die jeweilige Düse fuhren.
Von der Bauteilherstellung über die Baugruppenmontage bis hin zum abschließenden Gerätebau deckt das Unternehmen ein breites Einsatzspektrum in der Elektronikfertigung ab. Dabei stehen insbesondere die Einhaltung von Sicherheitsstandards und VOC Emissionsreduzierung bei der Behandlung der Bauteile, sowie die Reduzierung von Ausschuss auf fast null und das Thema Umweltfreundlichkeit im Fokus. „Gerade neue Sicherheitsstandards, beispielsweise im Fahrzeugbau, Vorgaben in Bezug auf Umweltverträglichkeit, die z.B. die Vermeidung von Lösemitteln forcieren, sowie ganz aktuelle Themen, wie die Bauteilknappheit, bringen den Einsatz von Openair-Plasma als Alternative zu herkömmlichen Prozessen immer stärker ins Spiel“, erläutert Lauven.
Vor allem durch die aktuelle Bauteilknappheit rücken taktzeitoptimierte Fertigungsprozesse in den Mittelpunkt der Halbleiterherstellung. Schnelligkeit in der Herstellung von Halbleiterbauteilen ist folglich genauso wichtig wie Präzision in der Produktion und Qualität des Produktes. Das Unternehmen hat sich diesen gestiegenen Herausforderungen gestellt und ein vollautomatisiertes und nach Marktanforderungen aufgebautes Inline-System zur selektiven Vorbehandlung mit Openair-Plasma entwickelt. Zusätzlich entwickelt das Unternehmen seine Qualitätsstandards immer weiter und hat mit der PCU (Plasma Control Unit) mit verschiedenen Qualitätssicherungsmodulen rundum die Plasmabehandlung die wichtigen und kritischen Parameter stets im Blick. „Im Zeitalter von Industrie 4.0 steigen die Anforderungen an die Prozesssicherheit und -reproduzierbarkeit stetig. Mit Plasmatreat profitieren unsere Kunden von einer flexibel anpassbaren, potentialfreien, taktzeitoptimierten und nachverfolgbaren Hochgeschwindigkeitsbehandlung, die in bestehende Fertigungslinie nahtlos integriert werden kann,“ erklärt Nico Coenen, Market Segment Manager Electronics.
Aber auch bei der LED-Herstellung spielt Openair-Plasma eine wichtige Rolle. Durch den Einsatz einer Nanobeschichtung im LED-Herstellungsprozess können Materialsubstitute verwendet und auch Prozessschritte eliminiert werden. Aber auch im Drahtbondprozess innerhalb der LED-Herstellung kann PlasmaPlus erfolgreich eingesetzt werden. So entstehen verunreinigte Drahtbondflächen häufig beim Aushärten des Chip-Klebers, da dieser unter hohen Temperaturen ausblutet und somit die Oberflächenqualität des Bonds negativ beeinflusst. Eine im PlasmaPlus-Verfahren erzeugte „Anti-Bleeding“ Nanoschicht kann das Ausbluten des Klebers verhindern und erhöht gleichzeitig die Drahtkontaktzuverlässigkeit.
Des Weiteren forciert die steigende Miniaturisierung sowie die damit einhergehende Zunahme der Packungsdichte den Einsatz von Openair-Plasma in der Baugruppenfertigung, gerade dann, wenn diese bestückten Leiterplatten in immer anspruchsvolleren Umgebungen eingesetzt werden. Hier müssen diese Baugruppen absolut fehlerfrei und zuverlässig funktionieren. „Der Bedarf, Elektronik vor Umwelteinflüssen zu schützen, wird daher immer wichtiger“, blickt Coenen in die Zukunft. So wird für z.B. Elektronik- und Sensorbauteile im Fahrzeugbau die Korrosionsschutzbeschichtung AntiCorr eingesetzt, die als Nano-Coating selektiv auf Klebe- oder Dichtungsnuten von Metallbauteilen aufgetragen wird. Somit wird das Eindringen von Feuchtigkeit und die damit einhergehende Unterwanderungskorrosion zuverlässig und nachhaltig verhindert.
Ein weiterer Anwendungsbereich besteht bei der Endmontage, beispielsweise beim Verkleben von Bauteilen, wie von Gehäusen mit der Elektronik oder beim Fixieren von Touchscreens in einem Endgerät. Auch hier ermöglicht die Plasmabehandlung eine Verbindung zwischen den Materialien, die sich normalerweise nur schwer miteinander verbinden lassen. „Hier hilft der Einsatz des Openair-Plasmas die Oberflächen zu reinigen und zu aktivieren, so dass zwischen den Materialien extrem haltbare und widerstandsfähige Verbindungen möglich sind“, so Coenen.
