19.12.2019: Stefan Härter schließt Promotion zum Thema „Qualifizierung des Montageprozesses hochminiaturisierter elektronischer Bauelemente“ erfolgreich ab.

Bild von links nach rechts: Prof. Dr.-Ing. Klaus Feldmann (FAU, FAPS), Prof. Dr.-Ing. Martin Schneider-Ramelow (FhG, IZM), Stefan Härter, Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke (FAU, FAPS), Prof. Dr.-Ing. Dietmar Fey (FAU, INF3)

Der stetig wachsende Markt der Mikroelektronik ist geprägt von der Integration neuer Bauelementtechnologien auf elektronischen Baugruppen. Diese stellen insbesondere für Anwendungen aus den Bereichen Medizintechnik, Automobil oder Industrie erhöhte Anforderungen an die verwendete Prozess- und Systemtechnik. Neben Entwicklungen auf Packaging-Ebene sind auch passive Bauelemente, welche häufig einen signifikanten Anteil auf einer Leiterplatte einnehmen, von einer starken Miniaturisierung betroffen. Aufgrund der veränderten Liefersituation von Widerständen und Kondensatoren seitens der Hersteller, entsteht für viele Bereiche zusätzlich die Notwendigkeit, innerhalb kurzer Zeit auf kleinere Bauformen umzustellen. Die Einführung kleinerer Bauteile in bestehende Fertigungsumgebungen stellt dabei die beteiligten Prozessschritte der Oberflächenmontagetechnik (SMT) vor neue Herausforderungen. Zudem ist bereits die Auslegung der Elektronikbaugruppen bei deren Prozessgestaltung von diesen Einflüssen stark beeinflusst.

Im Rahmen der Forschungsarbeiten sind daher wesentliche Trends aktueller Entwicklungen aufgegriffen und deren Auswirkungen auf die gesamte Prozesskette analysiert worden. Die Ergebnisse zum Schablonendruckprozess tragen dazu bei, Prozessfenster für einen gesicherten Auftrag des Verbindungsmediums zu bestimmen. Mit genauer Kenntnis der Verarbeitungsbedingungen können auch hochminiaturisierte Bauformen mit einem automatisierten Bestückverfahren und abschließenden Lötprozess in der SMT prozesssicher verarbeitet werden. Neben der genauen Kenntnis der Einzelprozesse ist für robuste Fertigungsprozesse komplexer Baugruppen eine prozessübergreifende Betrachtung zunehmend von hoher Bedeutung. Es konnte nachgewiesen werden, dass sich aus der Analyse der Wirkzusammenhänge über die Prozesskette hinweg eine optimierte Auslegung von Prozess- und Inspektionsgrenzen ableiten lässt. Mit den durchgeführten Forschungsarbeiten wurde damit ein erheblicher Beitrag erarbeitet, die beteiligten Einzelprozesse der Oberflächenmontage systematisch zu analysieren. Die umfassende Bewertung der Rahmenbedingungen und die konsequente Optimierung der Prozessparameter ermöglichen es, die Einführung miniaturisierter Bauelemente auch für anspruchsvolle Anwendungen zu realisieren.

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