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1-2012

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Fachzeitschrift für Elektronik-Produktion - Fertigungstechnik, Materialien und Qualitätsmanagement

Leiterplattenbestückung

Leiterplattenbestückung Effiziente Wärmemanagement-Lösung Melecs stellte auf dem LED professional Symposium und der Expo 2011 erstmals eine Lösung vor, um High-Brightness-Leuchtdioden (HB-LEDs) mit sehr effizientem Wärmemanagement auf kostengünstigem FR4-Material zu bestücken. Das neuartige Verfahren verwendet eigens entwickelte Stahlklemmen. Damit stellt diese Lösung eine sinnvolle und kostengünstige Alternative zu der gängigen und kostenintensiven IMS-Lösung (Insulated Metal Substrate) dar, die anstelle des üblichen Basismaterials massive Aluminium- oder Kupferkerne als Wärmeträger einsetzt. Diese neuartige Klemmenlösung kann besonders im kostensensitiven Automobilmarkt zu großen Einsparungen führen: Einfache Zusatzleuchten, wie Tagfahrleuchten, Fahrtrichtungsanzeiger oder Nebelscheinwerfer, lassen sich dadurch sogar zu einstelligen Eurobeträgen herstellen. Um hierbei das Wärmemanagement für die erhöhte Leistungsdichte zu gewährleisten, waren bislang IMS oder keramische Trägermaterialien im Einsatz. Doch sind solche Materialien sehr teuer und bringen einige Einschränkungen mit sich. So verzichtet man im Allgemeinen aus Kostengründen darauf, auf derartige thermisch hochwertige Träger die zur LED gehörige Treiberelektronik zu bestücken, sodass getrennte Platinen aufwändig mit Kabeln, Steckverbindern, SMT-Jumpern und Ähnlichem verbunden werden müssen. All diese Schwierigkeiten entfallen, wenn die HB-LEDs gemeinsam mit ihren Treibern auf weitverbreitetem FR4-Substrat bestückt werden können. Kosten und Zeitersparnis Mit dem Stahlklemmenverfahren vereint Melecs die Power- LEDs und die Treiberelektronik auf ein und derselben FR4- Leiterplatte und spart sowohl Kosten als auch Zeit: Einerseits entspricht der Herstellungsprozess einer konventionellen Platinenfertigung, andererseits lassen sich die Stahlklemmen leicht anbringen. Erforderlich hierbei sind sehr dünne Leiterplatten, damit der thermische Weg von der LED zum Kühlkörper möglichst kurz ist. Als optimal haben sich Dicken zwischen 0,7 und 0,8 mm erwiesen. Um die punktförmig von der LED abgegebene Wärme möglichst gut zu verteilen, sollte der thermische Weg vergleichsweise breit sein – dies löste man durch 70 bis 105 µm dickes Außenkupfer, wodurch die Wärme auf einer Fläche von 15 x 15 mm 2 verteilt wird. Thermische Vias in einem Raster von 0,8 bis 1 mm führen die Wärme dann durch das FR4. Die Unterseite der Leiterplatte ist ebenso wie die Oberseite in Dickkupfer ausgeführt, sodass die Wärme mit geringem thermischem Übergangswiderstand in den Kühlkörper fließen kann. Sicherer thermischer Kontakt Parallel dazu sorgen die Stahlklemmen für einen sicheren thermischen Kontakt zwischen dem Kupfer der Leiterplatte und dem Thermoplastgehäuse der Leuchte. Deren Federkraft gleicht ein eventuelles Schrumpfen, Fließen, Schwinden oder Verwinden aus. Zudem benötigt das Gehäusematerial keine erhöhte thermische Leitfähigkeit – es genügt beispielsweise das Standardmaterial PC ABS. Das Reibverschweißen von Gehäuse und Frontscheibe ist ebenfalls problemlos möglich. Melecs Holding GmbH www.melecs.com Neu bei Heeb-Inotec ist das Inline-System für den SMD- Bestückungsautomaten InoPlacer HP Advance. Dieser leistet eine Menge: • Transport von Leiterplatten • plus Ausführung für Werkstückträger • automatisierter Vakuumanschluss für Werkstückträger (opt.) • Transportbreite 50...350 mm • programmgesteuerte elektrische Breitenverstellung • SMEMA-kompatibel • frei konfigurierbare Schnittstelle Das Inline-System ist 2.000 mm lang und in drei einzeln angetriebene Segmente unterteilt. Die Leiterplatten werden am Bestückungsort über eine Seitenklemmung und einen Leiterplatten-Niederhalter fixiert. Heeb-Inotec GmbH, info@heeb-inotec.de, www.heeb-inotec.de Go Inline! 20 1/2012

Löt- und Verbindungstechnik Innovative Bonder High Force Bonder T-3000-HF Basierend auf der erfolgreichen T-3000er Serie, präsentiert Tresky erstmalig auf der Productronica seinen neuen High Force Bonder T-3000-HF. Mit einer Bondkraft von 15 g bis zu 50 kg ist er prädestiniert für Thermo-Kompressions- Bonden, Flip Chip- Bonden, Thermalund UV-Cure Adhesive Bonden, Thermosonic-Bonden, Pick and Place, usw. Eingesetzt wird das System unter anderem für die Fertigung von High-Pressure- Sensoren. Die hohe Integration der Bauteile bringt es mit sich, dass immer mehr Kontakte auf immer kleineren Flächen benötigt werden. Für eine zuverlässige Verbindung sind somit hohe Andruckkräfte erforderlich. Die äußerst flexible Bonding-Plattform, ist mit einer Vielzahl von Konfigurationen erhältlich, wie beispielsweise einer programmierbaren Z-Achse mit ebenfalls programmierbarer Bondkraft. Wie alle Tresky-Bonder läuft das Gerät mit der True-Vertical-Technology, welche absolute Parallelität von Chip und Substrat bei jeder Bondhöhe garantiert. Der Bonder verfügt über eine Schnittstelle zum Fahren von Temperaturprofilen und für die Video-Projektion mittels TFT-Monitor und nimmt alle gängigen Board- und Substratgrößen bis zu 300 x 300 mm 2 auf. Das kompakte Tisch-Gerät ist für den Prototypenbau und die Entwicklung ebenso geeignet wie für kleinere Produktionen. Automatischer Die-Bonder T-6000 Die Dr. Tresky AG bietet nun auch eine Lösung für vollautomatisches Die-Bonding, ausgelegt auf kleine bis mittelgroße Fertigungen sowie R&D-Abteilungen an. Mit dem T-6000 wird Tresky dem aktuellen Bedarf in der Industrie noch besser Klebstoffe für alle Anwendungen gerecht. Das System, welches aus einer Kooperation mit Hilpert electronics hervorgegangen ist, hat die Serienreife bereits vor einiger Zeit erreicht, so dass man schon über umfassende Praxiserfahrung verfügt. Eine automatische Mustererkennung, die spielfreie Präzisionsführung mit einer Standard- Schrittauflösung von 1μ (Heidenhain-Messystem) und 7μ Platziergenauigkeit erfüllen alle Bedürfnisse der modernen Mikroelektronikbestückung. Mit dem T-6000 kann ab Gel-Pack, Waffle-Pack oder direkt von Wafern bis 8“ Durchmesser bestückt werden. Für die unterschiedlichen Erfordernisse bezüglich des Kleberauftrags stehen ein Druck-Zeit-Dispenser und optional ein Spindeldispenser zur Auswahl. Verschiedene Dispensermuster können aus der Datenbank abgerufen werden. Mittels eines Werkzeugmagazins läuft der Werkzeugwechsel vollautomatisch und mit minimalem Zeitaufwand ab. Der T-6000 kann auch für die manuelle Einzelbestückung genutzt werden. Der multifunktionale T-6000 ist für vielfältige Applikationen geeignet, so zum Beispiel für Die-Attach, Die-Sorting, FlipChip- Bestückung, MEMS, MOEMS VCSEL, TS- Bonden, Klebebonden, eutektisches Bonden und vieles mehr. Die Software verfügt über eine intuitiv und leicht zu bedienende Benutzeroberfläche. Das robuste Stand-Alone-Gerät ist nach ergonomischen Gesichtspunkten konstruiert und mit einer leicht zugänglichen, klar aufgebauten Steuerung versehen. Dr. Tresky AG www.tresky.com Um seinen Kunden vollumfassende Lösungen anbieten zu können, vertreibt Tresky nun auch ein komplettes Sortiment an Klebstoffen und bietet kompetente Beratung aus erster Hand für den richtigen Einsatz und die Auswahl der passenden Klebstoffe bei jeder Anwendung. Das Sortiment umfasst: Spritzgussmassen, superschnell aushärtende Klebstoffe für Underfill Replacement, schlupffreie Lotstellen- Vergussmassen, lötfähige Klebstoffe mit hoher Wärme- und Stromleitfähigkeit für High- Power-Komponenten, optische Klebstoffe für LCDs sowie optoelektronische Anwendungen, reaktive Thermopasten und elektrisch leitfähige Thermalgels und vieles mehr. Zu den Produkten mit herausragenden Eigenschaften zählen der TM 150 und TM 230, welche über eine ausserordentlich hohe Wärmeleitfähigkeit von bis zu 60W/mK verfügen. Mit den Underfill Encapsulants SMT 256 und SMT 266 lassen sich absolut lunkerfreie Lötverbindungen realisieren. Das gesamte Sortiment enthält über 80 Produkte. In ihrer Kombination bieten diese Lösungen für die Industrie vom Wafer-Level bis zum Package-Level und für fertige Bauteile, von der Montage bis zum Rework. Dr. Tresky AG www.tresky.com 1/2012 21

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