Teknologi CO₂ snow-jet membantu membersihkan permukaan sebelum wire bonding, mengurangi kontaminasi, meningkatkan konsistensi sambungan, dan mendukung efisiensi produksi elektronik. Bagaimana pelaku industri di Indonesia bersikap?
Wire bonding (acp FB Cleaning Bonding PCB cBond-IQ) merupakan teknik interkoneksi yang sudah mapan dalam industri semikonduktor dan mikroelektronika. Permukaan bersih yang disesuaikan dengan persyaratan khusus sangat penting untuk menghasilkan ikatan berkualitas tinggi (kiri). Interaksi keempat mekanisme tersebut memastikan proses pembersihan berlangsung efektif dan cepat (acp FB Bonding Cleaning PCB Cleaning, kanan) dan tetap lembut. Proses otomatis yang terintegrasi dalam lini produksi ini menjamin hasil yang konsisten dan dapat direproduksi (Foto/@: Bond-IQ/acp systems)
Penulis: Doris Schulz1 Editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – acp systems AG (sumber): Penyambungan kawat adalah teknologi penyambungan yang sudah mapan di industri semikonduktor dan mikroelektronika.
Keberhasilan koneksi berkualitas tinggi dan tahan lama sangat bergantung pada kebersihan permukaan penyambungan. Teknologi semprotan salju quattroClean yang kering dan terukur secara andal dan hemat biaya memastikan kebersihan yang dibutuhkan dan dapat diotomatisasi sesuai kebutuhan.
Sebagai metode standar untuk kontak listrik dalam teknologi perakitan dan interkoneksi, penyambungan kawat telah mapan selama 70 tahun di berbagai aplikasi.
Aplikasi tersebut meliputi teknologi semikonduktor, mikroelektronika, dan komponen optik hingga otomotif, produk konsumen, MEMS, dan sensor industri, serta aplikasi khusus seperti penyambungan sel baterai untuk mobilitas listrik, peralatan tanpa kabel, dan sistem penyimpanan energi. “Pengikatan kawat umumnya dibagi menjadi tiga kelompok proses utama. Dua di antaranya adalah proses kawat halus, di mana—bergantung pada aplikasinya—kawat yang terbuat dari emas, perak, aluminium, atau tembaga dengan diameter mulai dari 18 hingga 50 µm digunakan,” ungkap Stefan Schmitz, Direktur Pelaksana Bond-IQ GmbH.
Kelompok ketiga melibatkan pengikatan kawat tebal dengan diameter kawat mulai dari 100 hingga 500 µm demikian Stefan Schmitz melanjutkan penjelasannya saat ditemui oleh Doris Schulz1 seorang jurnalis yang berkedudukan di Jerman.
Perusahaan konsultan yang mengkhususkan diri dalam teknologi pengikatan kawat ini adalah inisiator proyek industri Surf:Guide.
Penyelesaian proyek Surf:Guide bertujuan untuk mengembangkan pedoman tentang kebersihan dan kondisi permukaan ikatan, yang akan berfungsi sebagai dasar untuk menciptakan spesifikasi standar industri yang diakui secara internasional.
Kebersihan – faktor kritis untuk kualitas
Pembersihan dengan semburan salju (*snow-jet cleaning*) merupakan metode yang sangat efisien untuk menghilangkan kontaminan berbentuk lapisan tipis—dalam hal ini, sidik jari—serta kontaminan berupa partikel dari papan sirkuit cetak (Foto/@: Bond-IQ)
Karena pembentukan ikatan terjadi dalam rentang nanometer untuk pengikatan kawat halus dan kawat tebal, maka logam yang akan diikat harus dibawa ke keadaan atom relatif satu sama lain.
Oleh karena itu, kontaminan atau lapisan perantara sekecil 5 hingga 10 µm dapat menghambat proses pengikatan.
Ini termasuk, misalnya, sidik jari, rembesan perekat, residu fluks, pelepasan gas dari perekat dan polimer lainnya, debu, oksida, atau residu dari proses pembersihan kimia basah khususnya.
Kontaminasi yang dapat dideteksi secara visual sangat penting untuk pengikatan lanjut Stefan Schmitz menjelaskan. Jika kontaminasi ini tidak lagi terlihat setelah dibersihkan, permukaan pengikatan biasanya cukup bersih.
“Hal ini umumnya dapat ditentukan menggunakan mikroskop dan perbandingan visual sebelum dan sesudah. Hal ini saja dapat meningkatkan tingkat keberhasilan tiga hingga empat kali lipat,” beber Stefan Schmitz.
Metode pembersihan permukaan pengikatan
Secara tradisional, permukaan pengikatan masih dibersihkan menggunakan proses kimia basah dengan pelarut atau media berbasis air, yang membutuhkan pengeringan intensif energi.
Semua residu fluks dihilangkan sepenuhnya dan secara andal dari papan sirkuit cetak tanpa merusak struktur PCB (Foto/@: acp systems)
Pembersihan plasma dapat digunakan untuk jenis kontaminasi yang tipis, diketahui, dan sangat spesifik. Pembersihan laser merupakan alternatif lain.
“Namun, untuk permukaan yang sangat sensitif, seperti yang ada di mikroelektronika, biaya sistem laser dan teknologi laser yang sesuai harus diseimbangkan terlebih dahulu,” tutur Stefan Schmitz.
Menurut Stefan Schmitz, bahwa industri saat ini menunjukkan minat pada pembersihan jet salju yang dinamai quattroClean itu, karena dapat menghilangkan kontaminan yang lebih membandel dan berkerak.
Pembersihan kering, terarah, dan berkelanjutan
Teknologi jet snow quattroClean yang dapat diskalakan dan kompatibel dengan ruang bersih adalah proses pembersihan kering untuk aplikasi permukaan penuh dan terlokalisasi.
Proses ini cocok untuk menghilangkan kontaminan partikulat secara berulang hingga rentang submikrometer dan kontaminan seperti film hingga tingkat nanolayer.
Teknologi quattroClean menggunakan karbon dioksida cair, daur ulang, dan murni—bersumber dari proses produksi kimia dan pembangkit energi berbasis biomassa—sebagai media pembersihnya.
Karbon dioksida ini diarahkan melalui nosel cincin dua komponen yang dapat disesuaikan secara fleksibel dan bebas aus, dan mengembang saat keluar menjadi kristal salju halus, yang dikonsentrasikan oleh jet udara terkompresi terpisah dan diproyeksikan dengan kecepatan supersonik ke permukaan yang akan dibersihkan.
Efek pembersihan didasarkan pada kombinasi efek termal, mekanis, pelarut, dan sublimasi. Karena karbon dioksida kristalin sepenuhnya menyublim selama proses, permukaan yang diolah tetap kering.
Kontaminan yang dihilangkan diekstraksi bersama dengan gas proses, mencegah kontaminasi ulang permukaan dan kontaminasi area sekitarnya.
Dikombinasikan dengan gas proses dari Linde, proses quattroClean yang efektif memegang sertifikasi Green Screen untuk pembersih dan penghilang lemak dari Clean Production Action.
Teknologi pembersihan untuk berbagai aplikasi
Sifat abrasif yang rendah dari kristal salju halus memungkinkan bahkan permukaan yang sangat sensitif dan berstruktur halus untuk dibersihkan. Teknologi jet salju quattroClean dapat diterapkan pada berbagai aplikasi yang sangat luas.
Antara lain, proses ini digunakan untuk menghilangkan fluks dan residu solder dari PCB dan PCBA, menghilangkan kontaminan kimia dan partikulat dari bantalan ikatan, dan membersihkan sel baterai sebelum kontak.
“Proses ini dapat digunakan untuk berbagai aplikasi yang sangat luas secara efisien pada papan sirkuit cetak, yang sering kali mengandung campuran residu organik seperti gemuk, sidik jari, fluks, atau sisa-sisa dari proses pembersihan kimia basah,” rinci Stefan Schmitz.
Pihaknya telah mencapai hasil yang sangat baik pada penerapan semikonduktor dan komponen selubung yang melalui proses pelapisan listrik (electroplating) atau proses kimia basah lainnya.
Otomatisasi proses pembersihan yang relatif sederhana—serta integrasinya ke dalam lini produksi—juga turut memberikan kemudahan penggunaan.
Hal ini menghasilkan dua keuntungan: Pertama, pembersihan otomatis menjamin hasil yang seragam dan dapat direproduksi secara konsisten.
Kedua, ketika proses pembersihan diintegrasikan ke dalam proses manufaktur, kontaminan yang baru saja menempel dapat segera disingkirkan.
Menurut Stefan Schmitz perusahaan acp systems AG akan mengikuti Munich Electronica Expo di gedung A2, stan 112; pameran ini yang berlangsung pada 10 – 13 November 2026 di Munich, Jerman.
Berkaitan dengan teknologi penyambungan, redaksi media ini memberi masukan kepada pelaku industri di Indonesia seperti berikut:
– Bagi manajemen: Evaluasi teknologi pembersihan berdasarkan tingkat kegagalan sambungan, biaya pengerjaan ulang, produktivitas, serta total biaya operasional. Pertimbangkan integrasi pembersihan otomatis agar kualitas proses lebih konsisten.
– Bagi pelaksana teknis: Lakukan pemeriksaan permukaan sebelum dan sesudah pembersihan menggunakan mikroskop atau metode inspeksi yang sesuai. Validasi efektivitas pembersihan pada material dan jenis kontaminan yang benar-benar dijumpai di lini produksi.
– Bagi tim kualitas: Tetapkan kriteria kebersihan permukaan, parameter proses, dan metode verifikasi yang terukur. Pantau hasil bonding melalui pengujian yang relevan, seperti pull test, shear test, atau pemeriksaan lain sesuai standar produk.
– Bagi tim rekayasa proses: Uji kompatibilitas CO₂ snow-jet terhadap material, geometri komponen, dan konfigurasi lini produksi. Pastikan pula sistem ekstraksi kontaminan, pasokan gas, keselamatan kerja, dan pemeliharaan peralatan telah diperhitungkan.
Kebersihan permukaan merupakan salah satu faktor penting dalam menghasilkan sambungan wire bonding yang andal.
Teknologi CO₂ snow-jet berpotensi membantu menghilangkan kontaminan tanpa meninggalkan cairan pembersih, sekaligus mendukung proses yang dapat diotomatisasi dan diintegrasikan ke lini produksi.
Akan tetapi, penerapannya tetap perlu didasarkan pada validasi teknis, pengujian kualitas sambungan, dan evaluasi keekonomian.
Kolaborasi antara manajemen, tim kualitas, rekayasa proses, dan operator lapangan akan membantu memastikan bahwa teknologi pembersihan memberikan manfaat nyata bagi keandalan produk dan efisiensi manufaktur. #SalamSobatTechnoMachinews
