Untersuchungen zur Prozeßfolge Umformen, Bestücken und Laserstrahllöten von Mikrokontakten

Die Mikroverbindungstechnik innerhalb der Elektronikproduktion ist von einem seit Jahren anhaltenden Trend zur Miniaturisierung und der Forderung nach Steigerung der Prozeßsicherheit, der Produktivität und der Qualität gekennzeichnet. Bei der Verarbeitung von hochpoligen elektronischen Bauelementen mit Rastermaßen < 400 µm stoßen konventionelle Verfahren an ihre Grenzen. Um aufzeigen zu können, inwieweit das Laserstrahllöten ein Potential zur Verschiebung dieser technologischen Grenze beinhaltet, wurden mit einer im Rahmen der Arbeit aufgebauten Mikrobearbeitungsanlage system- und prozeßtechnische Untersuchungen durchgeführt. Dabei wurde das Fügeverfahren als integraler Bestandteil des gesamten Fertigungsablaufs betrachtet, um die Einflüsse der Werkstoffeigenschaften und der Prozeßparameter in ihrer teilprozeßüberschreitenden Wirkung darzustellen. Im Vordergrund stand eine Verkürzung der Prozeßzeiten sowie das erreichte Fügeergebnis beim Laserstrahllöten. Durch die Verwendung von massiven Lotdepots in Kombination mit einer kraftkorrelierten Bestückung konnten allseitig gut benetzte Lötstellen für Fügezeiten < 10 ms erreicht werden. Die untersuchte Prozeßfolge setzte sich aus den Teilprozessen Umformen der Bauelementanschlüsse, Bestücken des Bauelements auf der Leiterplatte und Fügen der Anschlüsse mit den Landeflächen der Leiterplatte zusammen.Micro-connection technology within electronics production has been characterized by a trend towards miniaturization and the demand for increased process reliability, productivity and quality. Conventional processes reach their limits when processing multi-pole electronic components with pitches of <400 µm. In order to be able to show to what extent laser beam soldering has the potential to shift this technological limit, system and process engineering studies were carried out using a micro-machining system set up as part of the work. The joining process was considered to be an integral part of the entire production process in order to show the effects of the material properties and the process parameters in their cross-process effects. The focus was on shortening the process times and the joining result achieved with laser beam soldering. The use of massive solder deposits in combination with a force-correlated assembly made it possible to achieve well-wetted solder joints for joining times