Ausgangssituation:

Scannergeführte Laserstrahlung ist ein effizientes Mittel, um Oberflächeneigenschaften schnell und ortsaufgelöst modifizieren zu können. Neben der Strukturierung der Funktionsmaterialien können auch Verunreinigungen und Oxdischichten durch Ablation ohne signifikanten Wärmeeintrag abgetragen werden. Die Anwendung von Laserstrahlung ist daher eine flexibel anwendbare Alternative zu aktuell etablierten nasschemischen Reinigungs- und Aktivierungprozessen von Oberflächen in der Elektronikproduktion, welche neben einer besseren Umweltverträglichkeit auch eine Antwort auf die steigende Variantenvielfalt elektronischer Baugruppen sein kann.

Aufgabenstellung:

In der Arbeit soll der gezielte Laserabtrag von Verunreinigungen und Oxidschichten auf Leiterplatten sowie die Lötbarkeit der laserbearbeiteten Oberflächen in Abhängigkeit einer Alterung zwischen Laserbearbeitung und Weichlötprozess untersucht werden. Das Ziel ist hierbei die Oberflächeneigenschaften gezielt einstellen zu können, sodass die Benetzung des Lotes auf der Oberfläche kontrolliert angepasst werden kann.  Zur Laserbearbeitung steht unter anderem ein gepulster Ytterbium-dotierter-Faserlaser mit Scanner  zur Verfügung. Die Lötuntersuchungen finden an einer Selektivwellenlötanlage sowie einem Konvektionsofen mit Stickstoff- und Vakuumoption statt, um die Anwendbarkeit der Laserbearbeitung für Baugruppen in THT- und SMT-Montage zu untersuchungen.

Arbeitsschwerpunkte:

• Erarbeitung des Standes der Technik zur Laserbearbeitung von Oberflächen im Kontext des Weichlötens in der Elektronik
• Praktische Parameterstudien zum gezielten Laserabtrag von Oxidfilmen auf Lötflächen in der Elektronik
  • SMT-Pads
  • Metallisierte Vias
• Benetzungsstudie zum selektiven Wellenlöten von THT- sowie zum Reflowlöten von SMT-Bauelementen mit Betrachtung der Degeneration lasergenerierter Eigenschaften durch Einflüsse in der Produktionsumgebung (Alterungsstudie)
• Charakterisierung der lasergenerierten Oberflächeneigenschaften sowie der resultierenden Lötverbindungen
• Dokumentation der Arbeit

Die Untersuchungen finden am Standort Auf AEG in Nürnberg statt. Bitten wenden Sie sich bei Interesse mit kurzem Lebenslauf und vollständiger Notenübersicht per Mail an christoph.hecht@faps.fau.de

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