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Mittwoch, 03 März 2021 10:59

Spezialverfahren: Auflöten von Bildsensoren

von Volker Tisken
Geschätzte Lesezeit: 1 - 2 Minuten
Fertigung von Kamera-Platinen bei Weptech Fertigung von Kamera-Platinen bei Weptech

CMOS-Sensoren haben sich in der industriellen Bildverarbeitung durchgesetzt. Ein Spezialverfahren ermöglicht kostengünstiges und nahezu void-freies Konvektionslöten auch für anspruchsvolle CMOS-Sensoren.

Das zuverlässige, kostengünstige und effiziente Konvektions-Verfahren zum langzeitstabilen Auflöten von CMOS-Sensoren auf Leiterplatten geht zurück auf ein Spezialverfahren, das bereits 2011 vom E2MS-Anbieter Weptech elektronik entwickelt wurde. In den letzten Jahren wurde diese Fertigungstechnik optimiert, so dass nun aktuelle CMOS-Sensoren mit deutlich gestiegener Sensorgröße ebenfalls verarbeitet werden können. Die Anzahl mit diesem Verfahren bestückter Leiterplatten liegt mittlerweile im 6-stelligen Bereich – mit über 30 verschiedenen Sensortypen für namhafte Kamerahersteller in ganz Europa.

Neue CMOS-Sensoren erfordern hierbei eine deutlich sorgfältigere Vorgehensweise, bedingt durch gestiegene Sensorgrößen, höhere Auflösungen und Geschwindigkeiten. Dies führt zu einer größeren Anzahl von zu kontaktierenden Pins mit kleineren Abständen und somit zu einem anspruchsvollen Produktionsprozess für die Verlötung des Sensors auf der Platine.Lötstellen mit Lufteinschlüssen bei herkömmlichem Löten (links) im Vergleich zu nahezu porenfreien Lötstellen mit dem Weptech-Spezialverfahren (rechts)Lötstellen mit Lufteinschlüssen bei herkömmlichem Löten (links) im Vergleich zu nahezu porenfreien Lötstellen mit dem Weptech-Spezialverfahren (rechts)

Die sensiblen Sensoren sind zudem anspruchsvoll in ihrer Handhabung und Verarbeitung. Um sicherzustellen, dass eine Industriekamera permanent stabile Bilder liefert, sind bereits bei der Fertigung der Hardware Maßnahmen notwendig, die die Robustheit des Bildsensors verbessern. Die Platine muss schließlich Belastungen wie z. B. Temperaturzyklen oder mechanischem Stress wie Vibration standhalten.

„Durch eine spezielle Vorbehandlung und eine neue Abstimmung der Prozessparameter lassen sich die Sensoren unter strikter Einhaltung der Herstellerempfehlung thermisch schonend und nahezu porenfrei in Linie löten. Der Prozess ist absolut reproduzierbar und robust. Dies haben die von uns in vielen unterschiedlichen Losen gefertigten Kameras bei intensiven Stresstests mit Klimakammer, Langzeitbetrieb und On/Off-Betrieb bewiesen“, so Technologie-Ingenieur Walter Quinttus.

Das E2MS-Unternehmen tauscht sich bereits im Layout-Prozess mit seinen Kunden aus, um das Platinen-Design auf die optimierten Fertigungsschritte anzupassen. Dies erspart Zeit und Kosten, zumal die Kosten einzelner CMOS Sensoren recht hoch sein können.

Seit 1994 entwickelt, fertigt und prüft Weptech qualitativ hochwertige Elektronik im Rahmen eines ganzheitlichen Leistungsspektrums. Jahrzehntelange Erfahrung in der Elektronikfertigung und kontinuierliche technische Weiterentwicklung der Produktionsmethoden summieren sich zu umfassendem Know-how in den Bereichen SMT- und THT-Bestückung, speziellen Löttechniken (z. B. Vakuum-Dampfphasen-Löten), Testentwicklung und Gerätemontage. Weptech ist Spezialist für die Entwicklung neuartiger Technologien und Systeme für drahtlose Kommunikation, Antennen-Entwicklung und -Vermessung und die Zertifizierung von Funksystemen.

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