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Die Standzeit von Drahtbond-Wedges zu verlängern, ist ein alter Wunsch in der Bonderindustrie. Bei Wedges für das Dünndraht-Bonden mit Golddraht sind Tools mit Keramikspitze schon seit einigen Jahren verfügbar; für das Dickdraht-Bonden ist die Entwicklung solcher Werkzeuge bisher schwieriger. Der folgende Beitrag stellt eine Messmethode vor, mit der Qualität und Gleichmäßigkeit der Ultraschall-Schwingeigenschaften von Dickdraht-Bondtools mit Keramikspitzen ohne aufwändige Probebondserien charakterisiert werden können.// 

A long-standing wish of the bonding industry is to provide wedges for wirebonding with longer lifetime. For wedge-bonding with thin gold wire, tools with ceramic tips have been available for years while for heavy wire bonding the development of such wedges has been more difficult. The following paper presents an instrumental method to characterize the quality and uniformity of the ultrasonic behaviour of ceramic-tipped heavy-wire bonding wedges without time-consuming bond tests.

Leiterplattenentwickler und Hardware-Ingenieure kreieren nicht nur Schaltpläne und Leiterplatten-Layouts. Sie schaffen Produkte – ganze Produkte, die mehr sind als die Summe ihrer Teile. Um ein harmonisches Zusammenspiel aller Teile sicherzustellen, arbeiten diese Experten mit einer ganzen Palette von Werkzeugen – und nicht nur mit Schaltplan und Layout. Daher erfordern heutige elektronische Produkte eine ganze Produkterstellungs-Plattform.

Das 13. Treffen des Fachkreises Blei-Freie-Elektronik (BFE) hat 23./24.März 2004 im Werk Wiesloch der Heidelberger Druckmaschinen AG stattgefunden. Nachdem fast alle technischen Fragen ausreichend abgeklärt worden sind, muss nun die Umstellung auf die Bleifrei-Technik erfolgen, um die gesetzlichen Forderungen rechtzeitig erfüllen zu können. Entsprechende Problematiken prägten die Veranstaltung.

BFE-Leiter Dr.-Ing. Gundolf Reichelt eröffnete und moderierte das 13. BFE-Treffen. Als Einleitung gab er einen kurzen Überblick über die Fachkreisarbeiten sowie was das 13. BFE-Treffen hierzu bringt. Anschließend stellte Joachim Ecker, Heidelberger Druckmaschinenwerke AG, Wiesloch, das gastgebende Unternehmen vor. Er erläuterte dabei auch ausführlich die Umweltstrategie für die Produkte der Heidelberger Druckmaschinen AG.

Der Fachkreis Bleifreie Elektronikbaugruppen (BFE) traf sich am 25. Oktober 2000 bei der Pepperl + Fuchs GmbH, Mannheim, zu seiner dritten Arbeitssitzung. Dr. Gundolf Reichelt, TechnoLab GmbH, Berlin, fungierte wiederum als Organisator und Moderator der sehr informativen Veranstaltung.

Der Fachverbund BFE Blei-Freie Elektronik e.V. veranstaltete seine 23. BFE-Tagung am 29. und 30. März 2011 im Vogel Convention Center (VCC) in Würzburg. In Verbindung mit der Tagung fanden eine Sitzung des BFE-Beirats, die BFE-Mitgliederversammlung 2011 und ein Arbeitsessen in der Würzburger Traditionsgaststätte Badöfele statt. Fazit der Veranstaltung ist, dass trotz des seit fast 5 Jahren bestehenden Bleiverbots weiterhin Studien vor allem zur Zuverlässigkeit erforderlich sind. Neue beziehungsweise geänderte Forderungen aus dem Umweltschutzbereich erfordern weitere Aktivitäten, um praxisgerechte Lösungen zu erarbeiten.

Der Fachverbund Blei-Freie Elektronik e.V. (BFE) hat am 27. und 28. März 2012 im Robert-Bosch-Zentrum für Leistungselektronik in Reutlingen-Rommelsbach sein Jahrestreffen veranstaltet. Das Programm umfasste Fachvorträge aus der Industrie und Berichte über BFE-Projekte sowie eine Beiratssitzung und die obligatorische Mitgliederversammlung. Zudem wurde vorab den Studenten eine Einführung in die Bleifreitechnik geboten.

Bewusst doppeldeutig war in diesem Jahr das Motto „Alles im Lot?!“ für das Fachkreistreffen des Fachverbunds Bleifreie Elektronik e. V. (BFE) gewählt. Denn Versuche mit niedrigschmelzenden Loten im Wellenlötprozess sind geplant und neue Legierungen stehen zur Auswahl. Im Rahmen des BFE-Treffens fanden am ersten Abend die jährliche Mitgliederversammlung sowie am Nachmittag des zweiten Tages ein Besuch der Firma Eutect statt. An der Veranstaltung nahmen auch etliche Nichtmitglieder teil.

Über 40 Teilnehmer waren der Einladung des Fachverbunds Blei-Freie Elektronik e.V. (BFE) gefolgt und in die Oberpfalz gekommen, um sich über neue Entwicklungen im Bereich der Löttechnik und deren Umfeld auszutauschen.

Die europäische Ecodesign-Richtlinie EuP (Energy using Products) beziehungsweise deren Bedeutung für die Industrie sowie die erforderlichen Maßnahmen sind am 8. September 2009 in Leinfelden-Echterdingen im Hinblick auf die Elektronikproduktfertigung erörtert worden. Dr. Gundolf Reichelt, BFE, Berlin, der die Veranstaltung moderierte, gab zur Einleitung einen Überblick über die früheren Beiträge von PE International zu BFE-Veranstaltungen sowie über die Hintergründe der EuP. Bereits am 24. April 2006 war an gleicher Stelle ein erstes Spezialseminar zur EuP veranstaltet worden. Die EuP ist eine Maßnahme der EU, um die Umweltauswirkungen der Produkte zu reduzieren.

Die europäische Ecodesign-Richtlinie EuP (Energy using Products) beziehungsweise deren Bedeutung für die Industrie sowie die erforderlichen Maßnahmen sind am 8. September 2009 in Leinfelden-Echterdingen im Hinblick auf die Elektronikproduktfertigung erörtert worden. Dr. Gundolf Reichelt, BFE, Berlin, der die Veranstaltung moderierte, gab zur Einleitung einen Überblick über die früheren Beiträge von PE International zu BFE-Veranstaltungen sowie über die Hintergründe der EuP. Bereits am 24. April 2006 war an gleicher Stelle ein erstes Spezialseminar zur EuP veranstaltet worden. Die EuP ist eine Maßnahme der EU, um die Umweltauswirkungen der Produkte zu reduzieren.

Das 16. Treffen des Fachkreises „Bleifreie Elektronikbaugruppen" (BFE) fand am 11./12. 10.2005 bei der Vogel Medien GmbH statt. Wie gewohnt leitete Dr. Gundolf Reichelt die ganz im Zeichen des Erfah- rungsaustausches bzgl. der Umstellung auf „Bleifrei" stehende Veranstaltung.

Nach der Vorstellung der gastgebenden Vogel Indus- trie Medien GmbH & Co.KG durch deren Geschäftsführer Gerrit Klein, berichtete Dr. Gundolf Reichelt kurz über das W5-Projekt und über seinen Besuch in Japan Anfang Juni.

Der Fachkreis BFE - Blei-Freie Elektronik-Baugruppen traf sich am 1. März 2002 in Goslar. Auf der Tagungsordnung des 8. Fachkreis-Treffens standen neben der Diskussion von BFE-Angelegenheiten und -Projekten eine Werksbesichtigung hei der JE Goslar GmbH sowie 5 Fachvorträge über verschiedene Bleifrei-Themen. Bereits am Vortag fand eine BFE Beiratssitzung statt.

Die KIRRON GmbH & Co KG ist ein EMS-Dienstleister, der seit 1995 SMT-Baugruppen fertigt. KIRRON produziert vorwiegend Prototypen und kleinere Serien. Seit einigen Jahren werden auch BGA verarbeitet und die Qualität mit Hilfe von Röntgenprüfungen sichergestellt. Dabei wurde festgestellt, dass Lunker in der Bleifrei-Technik beim BGA-Löten vermehrt auftreten. Aus Qualitäts- und Zuverlässigkeitsgründen sind homogene Lötver- bindungen das Ziel. Um dies zu erreichen bzw. die Lunkerhäufigkeit zu reduzieren, erfolgten systematische Untersuchungen.// 

KIRRON GmbH & Co KG is an electronics service provider which has been producing SMT assemblies since 1995, mainly as prototypes or limited production runs. More recently, the firm has been involved in BGA production, with quality control largely using X-ray fluorescence. This revealed that there is increased number of voids when BGA’s are soldered using lead-free alloys, whereas in terms of quality and reliability, homogeneous solder deposits are the goal. In order to attain these goals and reduce the amount of voids in the deposits, systematic studies were carried out.

In der Technik von Elektronikbaugruppen ist wiederum ein entscheidender Wandel im Gange. Neue Bauelementebauformen, z. B. BGA, CSP, Flipchips und COB kommen zunehmend zum Einsatz. Neue bzw. geänderte Anforderungen ergeben sich für das Design, die Leiterplattentechnik sowie an die Montage- und Prüfprozesse von Elektronikbaugruppen.
Die Eigenschaften der neuen Bauformen sowie deren Anwendungen und Verarbeitungsmöglichkeiten werden erläutert und Hinweise zu ihrer Implementierung gegeben. Schwerpunktmäßig wird im Teil 1 das Design und im Teil 2 die Integration der neuen Bauformen in den SMT-Prozess diskutiert. // In the technological area of electronic assemblies, we are once again witnessing a significant transition. New packages, e.g BGAs, CSPs, Flipchips and COBs are being increasingly used. Novel or modified requirements are appearing in design, printed circuit board manufacturing technology as well as component placement and testprocesses for electronic assemblies.
The properties of these new types ofpackages as well as their areas of application and methods of working are all set out with advice on their imple- mentation. In part 1, thefocus is on design and in part 2 the focus is on integration of new types of
packages within the SMTprocess.

In der Technik von Elektronikbaugruppen ist wiederum ein entscheidender Wandel im Gange. Neue Bauelementebauformen, z. B. BGA, CSP, Flipchips und COB kommen zunehmend zum Einsatz. Neue bzw. geänderte Anforderungen ergeben sich für das Design, die Leiterplattentechnik sowie an die Montage- und Prüfprozesse von Elektronikbaugruppen.
Die Eigenschaften der neuen Bauformen sowie deren Anwendungen und Verarbeitungsmöglichkeiten werden erläutert und Hinweise zu ihrer Implementierung gegeben. Schwerpunktmäßig wird im Teil I das Design und im Teil 2 die Integration der neuen Bauformen in den SMT-Prozess diskutiert. // In the technological area of electronic assemblies, we are once again witnessing a significant transition. New device formats, e.g BGA, CSP, Flipchips and COB are being increasingly used. Novel or modified requirements are appearing in design, printed circuit board manufacturing technology as well as component placement and test processes for electronic assemblies.
The properties of these new forms of construction as well as their areas of application and methods of working are all set out with advice on their implementation. In part I, thefocus is on design and in part 2 the focus is on integration of new forms of construction within the SMT nprocess.

Bericht vom Workshop „BGA, Direct Chip Attach und Flip-Chip“

Schon seit vielen Jahren veranstalten Prof. Dr. Arnim Rahn, Rahn-tec (Kanada) und die SEHO Seitz & Hohnerlein GmbH (Kreuzwertheim) regelmäßig gemeinsam Lötseminare. Diese sogenannten Rahn-Seminare haben in der Fachwelt einen guten Ruf. Am 3. April 2000 fand nun zum ersten Mal der neue Rahn-Workshop „BGA, Direct Chip Attach und Flip-Chip“ statt. Dieser wurde, insbesondere damit die Teilnehmer auch die Praxis richtig kennen lernen, bei der Binder Elektronik GmbH, Höpfingen-Waldstetten, durchgeführt. Grundlagen und Probleme der BGA- und Flipchiptechnik sowie deren Alternativen wurden in den Vorträgen am Vormittag vermittelt, nachmittags stand dann die Praxis in Form eines Praktikums auf dem Programm.

Die manuelle Restlotentfernung wird mit halb- und vollautomatischen Methoden verglichen. Letztere bieten, wie nachfolgend dargelegt, insbesondere bei Bleifreitechnik große Vorteile.

A solder ball shear and pull testing study was conducted on 27 unique package constructions, evalua- ted under a wide variety of test conditions. The study encompassed the coordinated efforts of 7 electro- nics manufacturers using earlyprototype high speed solder ball shear/pull equipment. Shear speeds ranged from a conventional 0.0001 m/s (100 µm/s) rate up to as high as 4 m/s, while pull testing ranged from speeds of 0.0005 m/s (500 µm/s) to 1.3 m/s. The many package configurations varied in substrate plating type (exposed Cu, electrolytic NiAu and electroless-Ni/immersion-Au), solder composition (SnPb, SnPbAg and SnAgCu), packaging construction and materials, solder and package geometries, package assembly location, and time between reflow and test. // 

An 27 verschiedenen BGA-Gehäusen wurde das Abscher- und Abzugsverhalten der Lotkugeln unter breiter Variation der Testbedingungen untersucht. Dabei kamen Prototyp-Geräte zur Untersuchung des Abscher-/Abzugsverhaltens bei hoher Geschwindigkeit zum Einsatz. Die Abschergeschwindigkeit lag zwischen konventionellen 0,0001 m/s (100 µm/s) und 4 m/s, die Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von 0,0005 m/s (500 µm/s) bis 1,3 m/s. Variiert wurden Padoberfläche (passiviertes Cu, galvanisch NiAu und chemisch Ni/Au), die Lotzusammenset- zung (SnPb, SnPbAg und SnAgCu), Gehäusekons- truktion und Material, Lot- und Gehäusegeometrie, der Ort der Bestückung und die Zeit zwischen Reflow und Test.

A solder ball shear and pull testing study was conducted on 27 unique package constructions, evalua- ted under a wide variety of test conditions. The study encompassed the coordinated efforts of 7 electro- nics manufacturers using earlyprototype high speed solder ball shear/pull equipment. Shear speeds ranged from a conventional 0.0001 m/s (100 µm/s) rate up to as high as 4 m/s, while pull testing ranged from speeds of 0.0005 m/s (500 µm/s) to 1.3 m/s. The many package configurations varied in substrate plating type (exposed Cu, electrolytic NiAu and electroless-Ni/immersion-Au), solder composition (SnPb, SnPbAg and SnAgCu), packaging construction and materials, solder and package geometries, package assembly location, and time between reflow and test. // 

An 27 verschiedenen BGA-Gehäusen wurde das Abscher- und Abzugsverhalten der Lotkugeln unter breiter Variation der Testbedingungen untersucht. Dabei kamen Prototyp-Geräte zur Untersuchung des Abscher-/Abzugsverhaltens bei hoher Geschwindigkeit zum Einsatz. Die Abschergeschwindigkeit lag zwischen konventionellen 0,0001 m/s (100 µm/s) und 4 m/s, die Abzugsgeschwindigkeit im Bereich von 0,0005 m/s (500?µm/s) bis 1,3 m/s. Variiert wurden Padoberfläche (passiviertes Cu, galvanisch NiAu und chemisch Ni/Au), die Lotzusammenset- zung (SnPb, SnPbAg und SnAgCu), Gehäusekons- truktion und Material, Lot- und Gehäusegeometrie, der Ort der Bestückung und die Zeit zwischen Reflow und Test.

Die TechnoLab GmbH (Berlin) bietet mit dem BGA.Inspector ein komfortables, leicht aufzubauendes Inspektionssytem an, welches speziell für BGA und ähnliche Bauteile mit schwer zu inspizierenden Stellen mit einer Spalthöhe ab 80 µm bestimmt ist. Die einzigartige Kombination an Funktionen macht den BGA.Inspector zum effizienten Spezialisten in der Qualitätssicherung für Elektroniktechnologie und Elektronikfertigung. Das robuste Gerät ist mit einem XY-Tisch mit Feinjustage und Probenhalterung ausgestattet für schnelles und effektives Positionieren und Inspizieren von Objekten.