Artikelarchiv

Termine 2010 - 16. Juni Mitgliederversammlung der Fachgesellschaft Löten im DVS, Tel. +49/211/1591-0, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! - 30. Juni Workshop Fügekonzepte für die Fotovoltaik, Tel. +49/211/1591-0, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! - 6. Okt. Sitzung des Fachausschusses 7 Löten der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS, Tel. +49/211/1591-0, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! - 7. Okt. Sitzung der AG V6.2 Weichlöten im Ausschuss für Technik des DVS, Tel. +49/211/1591-0, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Die Entwicklungen in der Mikroelektronik sind in den letzten Jahren insbesondere durch die fortschreitende Miniaturisierung charakterisiert. Gegenwärtig besteht die Herausforderung der Beherrschung von Strukturen im Nanometerbereich. In Sachsen, im Silicon Saxony, dem größten Mikroelektronik-Cluster in Europa, hat sich folgerichtig ein Zentrum der Nanotechnologieentwicklung mit der Bezeichnung Dresden-concept herausgebildet. Darin fest verankert ist auch die Technische Universität Dresden (TUD) und insbesondere das Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik (IHM). Die in jüngster Vergangenheit erfolgten Erweiterungen im Institut und seinem Umfeld sollen zum Anlass genommen werden, umfassender zu berichten. Mit seinen nunmehr fünf Professuren stellt sich das IHM den Herausforderungen der Nanotechnologie mit seinen Lehr- und Forschungsaufgaben.

Das Reaktive Bonden ist ein neuartiges Niedertemperaturfügeverfahren, welches auf reaktiven Multischichtsystemen im Nanometerbereich in Kombination mit einer zusätzlichen Lotschicht basiert. Die Wärme, die für den Fügeprozess erforderlich ist, wird lokal im Fügespalt durch eine selbstständig ablaufende exotherme Reaktion innerhalb des alternierenden, reaktiven Systems generiert und ermöglicht auf diese Weise das Verbinden von verschiedenen Komponenten bei sehr geringen Fügetemperaturen. Gerade deshalb ist dieser Ansatz für zahlreiche Anwendungen in der Mikrosystemtechnik aber auch in der Leistungselektronik von besonderem Interesse – vor allem dann, wenn temperaturempfindliche Komponenten und Materialien mit sehr unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zu verbinden sind.

Die Drucksinterverbindungstechnik (DSV) mit mikro- und nanoskaligen Silberpasten ist in den letzten Jahren zu einem ausgereiften Prozess der Aufbau- und Verbindungstechnik geworden. Dabei dient eine nanoporöse Silberschicht als Kleber, mit hervorragenden mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften, der vor allem bei hohen Betriebstemperaturen seine Vorzüge ausspielt. Mittlerweile werden die unterschiedlichsten Partner kombiniert: Chip-Substrat, Substrat-Grundplatte, zwei Metallteile oder auch eine Nanostruktur und eine Metallschicht. Anders als bei Loten tritt beim Drucksintern keine flüssige Phase auf. Dies ermöglicht den Einsatz auch für kleinste Strukturen und Bauelemente bis in den Nanometerbereich hinein, und ist folgerichtig interessant für die Miko-Nano-Integration.

Echte 3D-Bestückung nichtplanarer Substratoberflächen Aufgrund des dreidimensionalen Aufbaus der zu bestückenden Substrate stoßen herkömmliche Bestückungsanlagen bei der Bestückung von 3D-MID schnell an ihre Grenzen. Die Häcker Automation GmbH bietet bereits seit 2001 eine ausgereifte Prozesslösung für die vollautomatische 3D-Bestückung, die sich bereits in der Serienproduktion bewährt hat. Sie basiert auf einer speziellen Substrataufnahme und einem 3D-fähigen Bilderkennungssystem.

Glaslote sind spezielle Gläser mit einer niedrigen Erweichungstemperatur, die für das Fügen von Gläsern, Keramiken oder Metallen eingesetzt werden. Beim Packaging von Sensoren sind Glaslote von Bedeutung, insbesondere wenn eine hohe Gasdichtheit und Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Einflüssen erforderlich sind. Dieser Aufsatz beschreibt experimentelle Untersuchungen zur quantitativen Bestimmung der Gasdichtheit derartiger Glaslotverbindungen. Die untersuchten Gläser weisen sehr geringe Leckraten auf und sind daher für den Einsatz in Drucksensoren hervorragend geeignet.

Forscher am Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) haben eine nanotechnologische Mikrolinse entwickelt, die mithilfe von Gold Infrarotdetektoren effizienter macht. Genau genommen handelt es sich um eine Art nanostrukturierte Lochplatte, welche die Empfindlichkeit verdoppelt. Langfristig wird sogar eine Steigerung um einen Faktor 20 angestrebt. Das ist nach Aussage von Shawn-Yu Lin, Physikprofessor am RPI, ein angemessenes Ziel und könnte ein breites Anwendungsspektrum eröffnen, von besseren Nachtsichtgeräten für Soldaten bis hin zu genauerer medizinischer Bildgebung.

Mit dem Verfahren der gravitationsgestützten galvanischen Abscheidung lassen sich dreidimensional ausgeprägte Metallschichten ohne Zuhilfenahme von Masken in einer speziellen Zelle herstellen. Dabei wird die Verarmung des Elektrolyten an Metall- ionen an der Abscheidefront durch eine schwenkbare Zelle verringert. Mit dieser Technik konnten positive Ergebnisse mit Flip-Chip-Verbindungen erzielt werden, wodurch für das Stapeln gedünnter Chips im Waferverbund deutliche Vorteile erreicht werden.

Die diesjährige International Conference and Exhibition on Ceramic Interconnect and Ceramic Microsystems Technologies (CICMT 2010) der IMAPS/ACerS fand vom 18./21. April in Chiba, Japan, statt (Abb. 1). Die alternierende Ausrichtung der Konfererenz zwischen Nordamerika und Europa beziehungsweise Asien war vor einigen Jahren von den Organisatoren beschlossen worden, um der wachsenden Teilnehmerzahl aus diesen Räumen gerecht zu werden. Bei aller Planung und Voraussicht muss die Forschung immer wieder mit unerwarteten Rückschlägen rechnen, diese Tatsache machte sich mit dem Ausbruch des isländischen Vulkans Eyjafjallajoküll bemerkbar, der wütend wie ein japanischer Schreinwächter (Abb. 2) mit einer Rauchwolke den europäischen Flugverkehr lähmte und die Anreise von 15 überwiegend deutschen Europäern verhinderte.

Die AOI-Systeme der Göpel electronic GmbH sind seit vielen Jahren erfolgreich auf dem nationalen und internationalen Markt etabliert. Besonders geschätzt werden die Vielfalt und universelle Modularität der angebotenen Systeme, die vom Desktop-AOI bis hin zu hochgeschwindigkeits- und linienfähigen AOI- und 3D-AXI Geräten reichen. Das Ziel der universellen Modularität besteht darin, dass verschiedene mechanische, optische, lichttechnische und bildaufnehmende Baugruppen zur Verfügung stehen, die in den AOI/AXI-Systemen entsprechend der Inspek- tionsaufgabe zusammengestellt werden können und dem Anwender ein Optimum an Performance für seine Prüfaufgabe liefern.

Marktforscher & Analyst Charlie Barnhart (Charlie Barnhart & Associates) diskutiert bereits seit drei Jahren über die Vorteile einer regionalen Lösung für die Fertigung von elektronischen Produkten. Wir definieren Regionalisierung als OEM-Entscheidung, die Herstellung in der gleichen Region vorzunehmen, in der die Produkte auch verkauft werden sollen. Dabei ist es uninteressant, ob diese Herstellung In-House oder bei einem EMS-Partner geschieht, erklärte dazu Eric H. Miscoll, Mitstreiter von Barnhart.

Die Kapsch-Gruppe, die zu den führenden Unternehmen in der europäischen Verkehrs- und Kommunikationsindustrie zählt, ist der Öffentlichkeit durch die großen Mautprojekte bekannt geworden, die sie in Österreich und anderen europäischen Ländern entwickelt und realisiert hat. Von den Endkunden wird vorausgesetzt, dass diese komplexen Lösungen einwandfrei funktionieren. Bei Kapsch weiß man, wie wichtig hierfür die Qualität der Elektronik ist, und investiert deshalb in Inspektionslösungen, die in der Fertigung sowohl Qualität als auch Flexibilität und Wirtschaftlichkeit garantieren. Für die seinerzeit zu langsamen und umständlichen Offline- lösungen wurden Optimierungsmöglichkeiten ausgelotet. Dazu hat Kapsch neben anderen auch Viscom- Systeme in einem Benchmark getestet und sich aus guten Gründen für Viscom entschieden.

Als weltweit erste Bestückplattform kombiniert die SIPLACE CA die Die-Bestückung vom Wafer und die klassische SMT-Bestückung in einer Maschine. Elektronikfertiger sparen sich so Sonderprozesse für das Die Bonding und können Produkte mit modernen Bare Dies in hoher Geschwindigkeit platz- und kostensparend in einer Linie bestücken.

Traceability wird immer wichtiger, speziell unter dem Gesichtspunkt nachvollziehbarer Qualität und Produkt- sicherheit, insbesondere in sicherheitskritischen Bereichen. Damit ist die interne Traceability für ein Elektronik produzierendes Unternehmen ein Muss. Was beim ersten Blick einfach aussieht, ist in der Umsetzung nicht so ganz trivial. Wo ist also Traceability gefordert und wie funktioniert das?

Die Wickon Hightech GmbH präsentierte auf der Anfang Juni in Nürnberg stattfindenden Messe SMT/HYBRID/PACKAGING erstmals ihr neues 3D-Lotpasteninspektionsprinzip Speed Cube SPI-20. Das kompakte Prinzip basiert auf der patentierten 3D-SPI-Technologie von Wickon und ermöglicht eine Inspektion des Lotpastenauftrags mit höchster Genauigkeit und Wiederholbarkeit bei gleichzeitig niedrigsten Anschaffungs- und Folgekosten.

Ein neues, kostengünstiges und flexibles System zum Burn-In (Run-In) von Stromversorgungen wird von der Syntel Testsysteme GmbH vorgestellt. Die eingesetzten elektronischen Lasten bieten im Gegensatz zu bisherigen Lösungen mit Widerständen erheblich mehr Flexibilität sowie die Möglichkeit, Messdaten über den gesamten Ablauf des Vorganges zu generieren und damit auch temporäre, beispielsweise thermische Fehler der Prüflinge zu erfassen. Aufgrund der vorhandenen Hard- und Software-Überwachungen kann die erste Inbetriebnahme der Prüflinge mit dem Burn-In kombiniert werden.

Die LiMaB GmbH existiert nunmehr seit 1990. Nach der damaligen Gründung, zunächst als Einzelunternehmen Baltech (Bartsch-Lasertechnik) im Rostocker Technologiezentrum, erfolgte die Umwandlung in die jetzige LiMaB Laserintegrierte Materialbearbeitung GmbH und der Umzug im Jahr 1998 in die neue eigene Betriebsstätte im Rostocker Gewerbe- gebiet Fischereihafen.

Seit dem Jahr 2000 ist die Zollner Elektronik AG, Zandt, auf dem Gebiet der Traceability aktiv und hat eine für die gesamte EMS-Branche vorbildliche Lösung geschaffen, die nun auch zur systematischen Prozessverbesserung dient. Roland Heigl, Leiter der Produktionsprozess-Planung, hat zusammen mit Angelika Krapfl, Marketing, und Michael Pongratz, Prozessdatenmanagement, der PLUS-Redaktion die gesamtheitlich realisierte Traceabilitylösung in Theorie und Praxis vorgestellt.

Kupfer reichert sich beim Wellen- und Selektivlöten im Lotbad an. Mit bleihaltigen Loten gab es kaum Probleme mit der Kupferkontamination, da die Ablegierung relativ langsam von statten ging. Wenn es aber doch zu einer Kupferanreicherung kam, konnte man die entstehenden intermetallischen SnCu-Phasen mit der Krätze abschöpfen. Nach der Umstellung auf bleifreie Prozesse stellte man fest, dass sich Kupfer relativ schnell im Lötbad anreichert. Die Folge sind Lötfehler aufgrund des schlechteren Fließverhaltens des Lotes in der Welle und Absetzen von intermetallischen Phasen, welche die Maschinenteile verstopfen können. Gerade im Selektivbereich mit kleinen Lotvolumina und engen Pumpkanälen kommt es öfter zu Störungen. Intermetallische Phasen müssen sich, bis die Anlage betriebsbereit ist, erst wieder auflösen, was eine verlängerte Anheizzeit bedeutet. Die analytische Kontrolle des Lotbades, insbesondere des Kupfergehaltes, ist daher notwendig. Die Veränderungen in einem Lotbad lassen sich berechnen, somit auch die Begrenzung und Steuerung des Kupferanstiegs durch kontinuierliche Verdünnung.

Tendenz steigend – die Hannover Messe 2010 als Konjunkturbarometer - Nach ZVEI-Präsident Friedhelm Loh verstärkte die Hannover Messe die Wachstumsimpulse, die insbesondere seit Jahresbeginn registrieren wurden. Der Bedarf an hochwertigen Elektronikgütern steigt weltweit wieder an und viele Mitglieder berichten von einem erfolgreichen Verlauf der Messe. Die massiven Behinderungen im internationalen Luftverkehr zeigten natürlich Folgen bei Ausstellern und Besuchern. Die Aschewolke hat zwar den internationalen Flugverkehr lahmgelegt – aber nicht die Hannover Messe 2010, die als Vulkanmesse in die Annalen eingehen wird.