SiWOLAK


Projektbeschreibung

Insbesondere durch den Ausbau erneuerbarer Energien und die Evolution der Elektromobilität wächst das Interesse der Industrie an effizienter und zuverlässiger Leistungselektronik. Die zunehmende Bedeutung der Elektronik führt gleichermaßen zu einer gesteigerten Komplexität der elektronischen Baugruppen mit hohen Strömen und Frequenzen. Zu den Komplexitäten zählen u. a. die Funktionsintegration und die daraus folgende hohe Packungsdichte auf der Leiterplatte, um maximale Funktion in minimaler Form zu schaffen. Besonders schwierig ist die Verarbeitung solcher Leiterplatten mit bedrahteten Bauteilen, den sogenannten THT-Bauteilen (Through Hole Technology). Zur THT-Kontaktierung kommen insbesondere große Bauteile mit hoher Wärmekapazität, wie z. B. Elektrolytkondensatoren, Relais und HF-Stecker zum Einsatz. Die hohe Wärmeempfindlichkeit solcher THT-Bauteile stellt die Fertigung vor anspruchsvolle Herausforderungen hinsichtlich der Wärmezufuhr beim Lötprozess.

Projektziel des IGF-Vorhabens 19539 N ist die rechnergestützte Beurteilung von Leiterplattendesigns zur Unterstützung im Entwicklungs- und Fertigungsprozess. Durch Versuche und thermische Simulation werden zunächst einzelne Lötstellendesigns modelliert um die Einflüsse der Geometrieparameter, wie Kupferlagendicke und Wärmefallengeometrie, zu untersuchen. Zusätzlich werden durch Variation der Prozess- und Materialparameter weitere wichtige Einflussfaktoren abgebildet.

Auf Grundlage dieser Erkenntnisse kann dann eine Softwareanwendung entwickelt werden mit Hilfe derer eine Design Beurteilung und Prozessparameterabschätzung auf Grundlage übergebener Daten wie CAD-& Gerberdaten vorgenommen werden kann. Damit ist es dann möglich etwa den Einfahrausschuss zu verringern und die Fertigungsqualität zu verbessern. Sowohl die Prüfung auf Fertigungsgerechtigkeit von LP-Designs während des Entwicklungsprozesses mit geringen Änderungskosten, als auch die Optimierung des Wellen-/Selektivlötprozesses birgt Kosteneinsparpotential. Begleitet wird das Vorhaben von einem umfangreichen Industrieausschuss, bestehend aus 11 Unternehmen aus mehreren Lötanlagenherstellern EMS Dienstleistern, Elektronikherstellern und Beratungsdienstleistern.