Die innovative Lösung von F&S Bondtec und JustLaser
Ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich Drahtbonden setzt auf Lasertechnologie
Die F&S BONDTEC Semiconductor GmbH aus Braunau am Inn zählt zu den weltweit führenden Anbietern für Drahtbond-Technologie. Mit der einzigartigen Desktop-Micro-Factory, die Drahtbondverfahren und Testmethoden auf einer einzigen Maschinenbasis vereint, setzt das Unternehmen Maßstäbe in der Branche. Seit der Gründung im Jahr 1994 ist das Unternehmen kontinuierlich gewachsen. Heute arbeiten etwa 50 Mitarbeiter an der Weiterentwicklung von innovativen Lösungen, die namhafte Kunden wie Apple, NASA und TSMC nutzen.
Doch auch bei einem Marktführer gibt es Herausforderungen. Besonders die Produktion von Batteriemodulen – ein essenzieller Teil der Elektromobilität – stellt durch die Vielfalt an Zelltypen und Produktionsanforderungen hohe Ansprüche an Zuverlässigkeit und Präzision. Hier spielt die Oberflächenreinigung von Batteriezellen mittels Laserreinigung mit dem JustMark JM 6.4 Lasersystem von JustLaser eine zentrale Rolle.
Die Herausforderung: Saubere Bondoberflächen für optimale Verbindungen
Im Bereich der Batteriemodulproduktion ist die elektrische Verschaltung der Batteriezellen ein entscheidender Prozessschritt. Während Technologien wie Widerstandsschweißen oder Laserschweißen ebenfalls gebräuchlich sind, überzeugt das Drahtbonden durch Langlebigkeit, Flexibilität und geringere Investitionskosten. Doch eine der größten Herausforderungen beim Drahtbonden liegt in der Beschaffenheit der Bondoberflächen.
Warum ist die Oberfläche so wichtig?
Verunreinigungen wie Schmutz, organische Rückstände oder Oxidation können den Bondvorgang erheblich stören.
Batteriezellen aus unterschiedlichen Produktionen oder mit langer Lager- und Transportzeit weisen oft problematische Oberflächen auf.
Recycelte Batteriezellen sind besonders schwierig, da diese oft stark verschmutzt oder oxidiert sind.
Bisherige Reinigungsverfahren, wie mechanische Reinigung oder CO₂-Schneestrahlen, konnten zwar kurzfristig helfen, erwiesen sich jedoch als ineffizient und nicht standardisierbar. Die Prozesse ließen sich weder reproduzieren noch nahtlos in die Produktionslinien integrieren.
Die Lösung: Laserreinigung mit dem JustMark JM 6.4 von JustLaser
Die Entscheidung für den JustMark JM 6.4 Laser war bei F&S BONDTEC ein entscheidender Schritt, um die Herausforderungen der Bondoberflächenreinigung nachhaltig zu lösen. Der Einsatz des Lasers bietet gleich mehrere Vorteile:
1. Präzision im Millimeterbereich:
Der JustMark JM 6.4 reinigt die Oberflächen der Batteriezellen punktgenau und verhindert dabei Beschädigungen der empfindlichen Plus- und Minuspol-Bereiche.
Diese Präzision ist essenziell, um eine optimale Verbindung und Langlebigkeit der Bondkontakte sicherzustellen.
2. Reproduzierbarkeit und Automatisierung:
Im Gegensatz zu mechanischen Verfahren ist der Laserprozess vollständig automatisierbar und reproduzierbar. Das sorgt für konstant hohe Qualität und Prozessstabilität.
Eine Integration in bestehende Produktionslinien war dank der Zusammenarbeit mit JustLaser problemlos möglich.
3. Nachhaltigkeit und Energieeffizienz:
Der Laser arbeitet energieeffizient und kommt ohne chemische Reinigungsmittel aus. Dadurch entstehen keine zusätzlichen Umweltbelastungen.
Im Vergleich zu alternativen Verfahren fällt weniger Abfall an, und die Technologie ermöglicht eine saubere, nachhaltige Fertigung.
Einzigartige Zusammenarbeit: Warum JustLaser?
F&S BONDTEC hatte vor der Zusammenarbeit mit JustLaser bereits länger nach Lösungen gesucht, war jedoch von anderen Anbietern nie vollständig überzeugt. Über ein Social-Media-Posting stieß das Unternehmen auf JustLaser und nutzte die Gelegenheit, beim Open House in Thalheim den JustMark JM 6.4 live zu erleben. Bereits bei der Demo zeigte sich die Leistungsfähigkeit des Systems, und es wurde schnell klar, dass JustLaser der richtige Partner ist.
Die Gründe für JustLaser:
Produktqualität: Der JustMark JM 6.4 überzeugte durch seine präzise und wiederholbare Leistung, die sich ausgezeichnet in die Produktionsprozesse integrieren ließ.
Engagierte Beratung: Von Anfang an agierte das Team von JustLaser lösungsorientiert und unterstützte F&S BONDTEC bei der Prozessautomatisierung.
Regionale Nähe: Mit nur einer Stunde Entfernung war JustLaser der ideale Partner, um schnelle Kommunikation und Support zu gewährleisten.
„Uns hat besonders beeindruckt, wie engagiert und lösungsorientiert das Team von JustLaser arbeitet“, berichtet Dominik Seidl, Head of International Sales bei F&S BONDTEC. „Die regionale Nähe und die unkomplizierte Zusammenarbeit waren für uns ein weiterer wichtiger Faktor.“
Ergebnis: Effizienzsteigerung und zukunftssichere Prozesse
Dank der Laserreinigung mit dem JustMark JM 6.4 konnte F&S BONDTEC die Qualität und Effizienz seiner Prozesse erheblich steigern. Die Vorteile dieser Technologie, kombiniert mit der Innovationskraft des Unternehmens, ermöglichen es, auch in Zukunft als einer der weltweit führenden Anbieter im Bereich Drahtbonden zu agieren.
Die Partnerschaft zwischen F&S BONDTEC und JustLaser ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie modernste Lasertechnologie eingesetzt werden kann, um Produktionsprozesse zu unterstützen und Nachhaltigkeit in der Fertigung zu fördern.
Exkurs: Was sind Drahtbonder?
Drahtbonder sind hochpräzise Maschinen, die für die elektrische Verbindung von elektronischen Bauteilen durch ultradünne Drähte konzipiert sind. Sie werden in der Mikroelektronik eingesetzt, um Anschlüsse von integrierten Schaltkreisen, Halbleitern und anderen elektronischen Komponenten miteinander zu verbinden.
Hauptmerkmale
Funktionsweise:
Verbinden von Bauteilen durch dünne Drähte (meist Aluminium, Kupfer, Silber oder Gold)
Verwendung von Druck und Ultraschall zum Verbinden, um thermische Einflüsse zu verhindern
Bondmethoden
Die wichtigsten Bondmethoden sind:
Ball Bonding: Bei dieser Methode wird der Draht (meist Gold) durch einen Stromimpuls an der Spitze geschmolzen, sodass ein kleiner Ball entsteht. Dieser Ball wird dann mit der Kontaktfläche des Bauteils verbunden. Ball Bonding wird bevorzugt bei Anwendungen mit Gold- oder Kupferdrähten verwendet.
Wedge-Bonden: Verwendung eines keilförmigen Drahtes in einem Winkel
Ultraschallschweißen: Verbindung mittels mechanischer Hochfrequenzschwingungen
Anwendungsbereiche
Drahtbonder werden in verschiedenen Industrien eingesetzt, darunter:
Luft- und Raumfahrt
Halbleiterindustrie
Solarzellen
Mikroelektronik
Elektrofahrzeug-Batterien
Gerätetypen
Es gibt drei Hauptkategorien von Drahtbondern:
Manuelle Drahtbonder: Für Prototypen und Kleinserien - Serie 53XX
Halbautomatische Drahtbonder: Teilweise automatisierte Prozesse - Serie 56XXi
Vollautomatische Drahtbonder: Hochproduktive Systeme mit automatischer Positionierung - Serie 58XX, 86XX
