Ein neuer Laserlötprozess ist geeignet, um hochintegrierte elektrotechnische Bauteile uz miniaturisieren und selbst kleine Stückzahlen automatisiert zu fertigen. Forscher vom Fraunhofer ILT haben das Verfahren entwickelt.
Für Fertigungsprozesse mit kleinen und mittleren Stückzahlen im Bereich Elektro-, Medizin- und Sensortechnik hat das Aachener Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT einen automatisierten Laserlötprozess etabliert, der die Fertigung schneller und flexiber macht. Auch das Miniaturisieren der Baugruppen ist möglich. Besonders interessant ist diese Entwicklung nach Angaben der Forscher für innovative Produkte der Medizin- oder Sensortechnik, für die das Kontaktieren von lackisolierten Spulendrähten an Anschlusspads auf einer Platine wichtig ist.
Derzeit würden bei diesen Produkten aufgrund fehlender Automatisierungseinrichtungen häufig die Kontaktierungen in einem manuellen Lötprozess durchgeführt. Damit die isolierende Lackschicht vom Draht entfernt wird, ist es erforderlich, dass der heiße Lötkolben mehrfach mit einem gewissen Anpressdruck über den einzelnen Draht geführt wird. Dabei schmilzt der Isolierlack, und die blanke Drahtoberfläche kommt mit dem flüssigen Lot unmittelbar in Kontakt. Diese Methode sei nicht nur sehr zeitraubend. Sie berge auch die Gefahr, dass insbesondere bei sehr dünnen Lackdrähten von unter 100 µm der anzuschließende Drahtabschnitt abreißt oder dass keine einwandfreie Kontaktierung zustande kommt.
Weil der Prozess komplex und wegen der Geometrie der Bauteile schwer reproduzierbar ist, wird alternativ die Abisolierung des Drahtes chemisch oder mechanisch durchgeführt. Beide Verfahren sind aber unzureichend, so die Aachener Forscher, denn letztlich hänge die Qualität der Lötverbindung stark davon ab, wer den Lötkolben führt.
Für eine automatisierte Lösung kamen beide beschriebenen Möglichkeiten nicht in Frage. Schließlich sollte ein Verfahren entwickelt werden, dass auch das Miniaturisieren der Baugruppen ermöglicht sowie eine in den Fügeprozess integrierte Entlackung der Drähte. Diese würde eine Abisolierung direkt an der Baugruppe erlauben.
Vor diesem Hintergrund haben die Wissenschaftler am Fraunhofer ILT einen automatisierten Laserlötprozess entwickelt, der die Fertigung flexibel macht und weiteres Miniaturisieren ermöglicht.
Bei diesem Prozess finden das Entlacken und Kontaktieren in einem einzigen Prozessschritt statt. Das Verfahren führe zu besser reproduzierbaren Ergebnissen als die Handarbeit, heißt es, da beim laserstrahlbasierten Löten eine Prozessüberwachung und -regelung integriert ist. Sie basiert auf pyrometrischen Sensoren. Zum anderen können mit dem berührungslosen Verfahren die Abmessungen der Anschlusspads auf einige hundert Mikrometer reduziert werden.
Mit so einem automatisierten Laserlötprozess für isolierte Anschlusskontakte, für den die Anschlussgeometrien nahezu frei wählbar sind, wird die Fertigung bis hin zur Stückzahl 1 flexibel. Darüber hinaus sinkt die Reaktionszeit bei wechselnden Produktanforderungen. Mittelständische Unternehmen im Bereich der Elektronikfertigung können auf die Expertise des Fraunhofer ILT unmittelbar zurückgreifen. op
Ihr Stichwort
- Automatisiertes Laserlöten
- Medizintechnik
- Sensortechnik
- Miniaturisierung
- Stückzahl 1
Unsere Whitepaper-Empfehlung
Gewährleisten Sie Sterilität bei Medizinprodukten, wie Implantaten und OP-Material. Das Whitepaper von BGS Beta-Gamma-Service gibt Einblicke in den Ablauf, Vorteile, Validierungsschritte der Strahlensterilisation & wichtige Aspekte beim Wechsel des Sterilisationsverfahrens. Jetzt…
Teilen:
