C-Tech Systems is een machinebouwer actief in een nichesector: hot bar soldering en bonding met ACF-technologie. In de back-end processing bieden deze technieken interessante mogelijkheden bij de productie van oled- en microled-applicaties. Het bedrijf in Heeze bouwt voort op gerijpte technologie, waarin zich wereldwijd een aantal spelers heeft bekwaamd. Na een hernieuwde start begin 2022 zit de onderneming in een groeispurt. Initiatiefnemer Arno Thoer zet dan ook in op uitbreiding van het personeelsbestand, naast vernieuwing van de productlijn en deelname in november aan Productronica in München.
De technologie van C-Tech Systems biedt vanwege de miniaturisering binnen de elektronicaproductie interessante mogelijkheden bij de productie van oled- en microled-toepassingen.
‘Er mag geen micrometer verkeerd staan, je moet het proces onder controle hebben’
De belangstelling van de politiek in technologische ontwikkelingen richt zich momenteel sterk op de halfgeleiderindustrie. Aan chipmakers en hun toeleveranciers wordt een strategische status toegekend. Daardoor komen ze veel gemakkelijker in aanmerking voor de miljarden aan subsidiegelden die bijvoorbeeld de Europese Unie wil vrijmaken om minder afhankelijk te worden van marktpartijen buiten Europa. Dat ze daar dan toch ook een Aziatisch bedrijf (TSMC) bij moeten betrekken, wordt voor lief genomen.
Uiteindelijk moeten de in groten getale geproduceerde chips hun weg vinden naar toepassingen in allerlei apparaten en systemen. De fabrikanten in de back-end processing genieten daarentegen beduidend minder bekendheid. Noch bij het grote publiek, noch onder politici. Zonder financiële impulsen vinden sommige technologische ontwikkelingen minder snel hun weg naar praktische toepassingen.
‘Het duurt nog wel even voordat fotonica zich in apparaten laat inbouwen’
Arno Thoer is ruim twintig jaar actief in back-end processing en ceo van C-Tech Systems. Wat zijn bedrijf doet, is onmisbaar voor een daadwerkelijk praktische toepassing van bijvoorbeeld fotonica. ‘De focus ligt nu voor 100 procent op het realiseren van optische oplossingen, maar daarvoor zijn nog steeds geen back-end productiemethoden ontwikkeld. Het duurt dus nog wel even voordat fotonica zich in apparaten laat inbouwen.’
Dubbelzijdig kleefband
C-Tech Systems is gespecialiseerd in hot bar soldering en bonding met anisotropic conductive film (ACF). Dat laatste wordt toegepast als een materiaal niet kan worden gesoldeerd, zoals in het geval van glas voor displays of keramische componenten. Zie de ACF-technologie als een vorm van thermisch lijmen, waarvoor de machines van C-Tech Systems zijn voorzien van een soort van dubbelzijdig kleefband. In de lijm zitten geleidende polymeerbolletjes met een goudlaagje. Met een afmeting van 4 micron passen er 20 duizend bolletjes op een vierkante centimeter lijmband. Door verhitting tot 80 graden wordt de lijm kleverig, waarna die zich aan één kant op het glas van de display laat aanbrengen. Voor de totstandbrenging van de elektrische connectie met de pcb aan de andere kant van het glas wordt de lijmlaag 2 seconden lang tot 210 graden verhit. Een chemische reactie zorgt vervolgens voor het uitharden van de lijm, zodat de boel goed vastzit en de elektrische verbindingen zijn geïsoleerd.
Uiterst nauwkeurig solderen
De ACF-technologie bestaat al meer dan twintig jaar, maar biedt vanwege de miniaturisering binnen de elektronicaproductie interessante mogelijkheden bij de productie van oled- en microled-toepassingen. Een belangrijk onderdeel van de productiemachines uit Heeze is de thermode, gebaseerd op hot bar-technologie. Het is een verwarmingselement, dat zich razendsnel laat opwarmen, maar ook laat afkoelen. Daarmee kunnen uiterst nauwkeurig componenten op een printplaat worden gesoldeerd. Ook kan dat solderen gebeuren voor het verbinden van pcb’s met andere pcb’s, of met flexibele pcb’s in de vorm van folie.
50 micrometer wordt de norm
Zoals gezegd is de ACF-technologie ideaal voor de fabricage van oleds en microleds, waar verbindingen verkleinen van 100 naar 50 micrometer. Daarbij verwacht Thoer dat over twee jaar de ruimte tussen de verbindingsspoortjes nog maar 50 micrometer bedraagt. ‘Rechtstreeks op het materiaal connectoren aanbrengen is dan echt de norm’, zegt hij. ‘Bij een productierun met een thermode van 50 millimeter breed en een scheefstand van de te verbinden elementen mag er geen micrometer verkeerd staan. Je moet het proces onder controle hebben.’ ACF is ook te gebruiken voor het maken van connecties bij toepassingen met microleds. Thoer vertelt dat voor de thermische lijmtechniek van zijn bedrijf in samenhang met microleds veel belangstelling bestaat in de automotive-industrie voor verwerking in dashboards. Ook leverde C-Tech Systems inmiddels de machines waarmee een toeleverancier van autofabrikant Audi de opvallende achterlichten met oleds maakt.
Uitdagingen qua kwaliteit
Wat C-Tech Systems niet altijd in de hand heeft, is de kwaliteit van de flexibele pcb’s. Thoer: ‘Het materiaal komt veelal van Aziatische leveranciers. Daardoor kan het gebeuren dat er bij producties met materiaal van dezelfde fabrikant, maar op verschillende tijdstippen geleverd, verschillen in kwaliteit zijn. De richting waarin een folie is getrokken, kan invloed hebben op het uitzettingsgedrag bij verhitting.’ Thoer overlegt veel met zijn afnemers over de kwaliteitsproblematiek. Soms heeft hij machines op voorraad staan, alleen omdat ze in Heeze moeten wachten op toezending van materiaalmonsters met de juiste kwaliteit.
Link magazine september/oktober 2023. Thema: de heilige graal van volledige digitale integratie. Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op bij mireille.vanginker@linkmagazine.nl
Goede verwachtingen
‘Ons eerste jaar 2022 was een topjaar, en ook voor 2023 zijn de verwachtingen zeer goed’, zegt Thoer. ‘Met vier zeer ervaren personeelsleden hebben we inmiddels de productlijn volledig vernieuwd. Dit met onder meer software voor data-acquisitie en datalogging, en ook met IoT-voorzieningen voor communicatie met externe systemen. Bij de productlijnen van de klanten werken ze met verschillende communicatieprotocollen. De diverse softwaremodules in onze machines laten zich naadloos integreren met de onderdelen van de lijn. Daardoor zijn remote programma’s door te sturen vanaf een laptop binnen het bedrijfsnetwerk, en vervolgens te activeren. Op deze manier zijn ook machines te starten en te stoppen. Onze afnemers gebruiken de gegenereerde data voor procescontrole. En bijvoorbeeld ook om statistisch de kwaliteit van het proces te monitoren, wat bij de productontwikkeling goed van pas komt.’
C-Tech Systems is druk bezig met uitbreiding van het personeelsbestand. Thoer: ‘In november staan we op de Productronica-beurs in München. Dat is binnen onze sector de belangrijkste plek om onze producten te tonen. Veel van onze afnemers zitten in Duitsland en beleveren niet alleen de automove-industrie maar ook de fabrikanten van huishoudelijke machines.’
Verkocht en teruggekocht
C-Tech Systems werd in 2009 opgericht door Fried Cuijten, een voormalig collega van Arno Thoer bij Amada Weld Tech. Later bracht Cuijten het bedrijf onder in de Dima Group Deurne, die vervolgens werd overgenomen door Nordson. Dit Amerikaanse concern, een wereldwijde speler op het gebied van industriële doseersystemen en dispensingoplossingen, beschouwde de markt voor ACF-bonding als te klein. Cuijten kocht zijn geesteskind terug en wilde samen met Thoer een doorstart maken. Cuijten overleed echter kort daarop, waardoor Thoer sinds januari 2022 het bedrijf alleen leidt.
