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26-05-2020 | Verbindungstechnik | Nachricht | Article

Openair-Plasma für das Kleben und Dichten in der Elektronikfertigung

Author: Dr. Hubert Pelc

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Durch die Entwicklungen hin zur E-Mobilität und die damit einhergehende Integration von Touch-Displays oder hochanspruchsvollen Sicherheits- und Sensoriksystemen werden zuverlässige Kleb- und Dichtprozesse sowie die Oberflächenvorbehandlung in der Elektronikfertigung immer wichtiger.


Wenn es um das Thema Dichten geht, rückt der Gerätebau in den Fokus, bei dem umweltschonende und funktionale Dichtungen die Elektronik vor unterschiedlichsten Einflüssen schützen sollen. In diesem Zusammenhang kann die Vorbehandlung mittels Openair-Plasmas für eine stabile Verbindung zwischen dem Metall- oder Kunststoffgehäuse und der Dichtung entscheidend sein. 

Kombinationsanwendungen aus Dichten und Kleben

Ähnlich verhält es sich bei Displays und Human-Machine-Interfaces (HMIs). “Bei der Herstellung solcher Produkte muss der Innenraum verlässlich vor Schmutz oder anderen Umwelteinflüssen geschützt werden. Da aber oftmals bei den Gehäusen Metall und Kunststoff in Kombination eingesetzt werden, stehen wir hier vor einer besonderen Herausforderung, da das Verkleben und Abdichten dieser Materialien sehr anspruchsvoll sind“, erklärt Nico Coenen, Business Development Manager Electronics Market bei Plasmatreat. In dem Fall werde beim finalen Zusammenbau die Openair-Plasmatechnologie eingesetzt, um die unterschiedlichen Materialien, wie Metalle, Glas und Kunststoff, stabil zu verkleben. Eine saubere und stabile Verbindung zwischen diesen Materialien sei dabei unabdingbar. Aber auch beim reinen Verkleben der Displays und HMIs komme die Plasmaoberflächenbearbeitung zum Einsatz. “Mittels atmosphärischen Plasmas werden die im Produktionsprozess entstandenen Verunreinigungen vollständig entfernt. Gleichzeitig wird die Oberfläche aktiviert. Dadurch werden die sogenannten Bubble-Effekte unterbunden. Durch die erhöhte Oberflächenspannung, die durch die Plasmaaktivierung entstanden ist, verteilt sich das Liquid Optically Clear Adhesive (LOCA) anschließend perfekt auf der Glasoberfläche“, führt Coenen weiter aus. Da die Integration von Touch-Monitoren nicht nur in der Automobilbranche, sondern auch in der Bahntechnologie, in der Gebäudetechnik, in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinen- und Anlagenbereich oder auch der Medizintechnik zunimmt, werde die Plasmaoberflächenbehandlung in diesem Elektronikbereich weiter zunehmen.
Ein weiterer und immer wichtigerer Einsatzbereich der Openair-Plasmatechnologie ist das ‘Conformal Coating‘, das im Grunde genommen als eine flächendeckende Abdichtung von elektronischen Baugruppen angesehen werden kann. Conformal Coating-Prozesse werden verstärkt eingesetzt, um Baugruppen oder selektiv einzelne Bauteile vor unterschiedlichsten Einflüssen zu schützen. Allerdings sei diese Entwicklung nicht unproblematisch, und deshalb weißt Coenen darauf hin, dass Conformal Coating viele Variablen aufweist, die sich auf die Endqualität auswirken können, wie beispielsweise Blasenbildung, Entstehung von Orangenhaut, ungleichmäßige Beschichtungen und Delamination. Die Gründe für diese Defekte seien vielseitig, zum Beispiel kann es an der Unverträglichkeit von Materialien liegen. “In diesem Fall muss über weitere Maßnahmen nachgedacht werden. Hier kann dier Openair-Plasmatechnologie weiterhelfen“, so Coenen.

Reine Klebapplikationen

Neben den Kombinationsanwendungen aus Dichten und Kleben gibt es aber auch reine Klebapplikationen in der Elektronikindustrie, bei denen die Oberfläche mit Plasma vorgehandelt werden kann. “Gerade bei Elektronikanwendungen, bei denen die Baugruppe hohen Beschleunigungen ausgesetzt ist, werden Bauteile zwischen Lotpads zum Teil mit einem zusätzlichen Klebepunkt fixiert. Dieser soll helfen, das Bauteil stabil an der vorgesehenen Position zu halten“, erklärt Coenen. Auch in diesem Fall helfe die Openair-Plasmabehandlung bei der Entwicklung einer zuverlässigen Oberflächen-Klebstoff-Verbindung.
Das Openair-Plasma-Verfahren konnte sich bereits als zuverlässiger, kostenreduzierender Standardprozess in der Elektronikindustrie etablieren. Um Bauteile und ganze Baugruppen behutsam zu bearbeiten, habe Plasmatreat speziell für diese Anwendungen eine Openair-Plasma-Düse entwickelt, die nachweislich mit einem sehr niedrigen, unbedenklichen Null-Volt-Spannungseintrag arbeitet. Somit sei ein schonender Umgang mit elektronischen Produkten sichergestellt. 
 

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