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Selektives Laserlöten mit Temperaturregelung


Das selektive Laserlöten ist besonders präzise und daher gut für elektronische Kontaktierungen geeignet. Ein wiederholbareR Prozess bedarf gerade bei kleinsten Lötpunkten von 0,2 mm Durch- messer einer genauen Messung und schnellen Regelung der Temperatur.

Bild 1. Im Gegensatz zur Laserstrahlung im nahen Infrarot wird die blaue Laserstrahlung vom Lotmaterial besser absorbiert. Die kollineare Temperaturmessung über ein Pyrometer erlaubt eine präzise Regelung der Arbeitstemperatur
[zum Vergrößern in das Bild Klicken]

Das selektive Laserlöten ist immer dann von hohem Nutzen, wenn die Umstände den Einsatz globaler Löt-methoden ausschließen. Ein anschauliches Beispiel ist ein vorassembliertes und temperaturempfindliches Bauteil auf einer Leiter­platte, bei dem noch weitere elektrische Verbindungen herzustellen sind. Zu diesem Zweck bringt ein fokussierter Laserstrahl das auf einer Lötstelle deponierte Lötmaterial zum Schmelzen. Das aufgebrachte Lot wird mit dem Laserstrahl verflüssigt, und es bildet sich eine elektrisch leitende und feste Verbindung.

 

Die auf den Lötpunkt gerichtete Laserleistung wirkt stark begrenzt, sodass benachbarte Bereiche nicht erhitzt werden. Dies stellt einen erheblichen Vorteil gegenüber einer großflächigen Erhitzung dar, beispiels-weise durch Heißluft. Die applizierte Laserleistung lässt sich sowohl in ihrer Höhe als auch in der Dauer
präzise kontrollieren. Aufwärmzeiten wie bei mechanischen Lötwerkzeugen entfallen. Außerdem gibt es keinen Kontakt zwischen dem Lötwerkzeug und der Lötstelle. Dies schließt Ver­unreinigungen und Verschleiß am Werkzeug ›Laser‹ aus.

 

Zuverlässige Temperaturmessung
Um einen stabilen und wiederholbaren Prozess zu gewährleisten, muss die Temperatur in der Lötstelle exakt gemessen werden. Da der Laser ohne Kontakt arbeitet, sollte die Temperaturmessung ebenfalls kontaktlos erfolgen. Infrage kommen deshalb Pyrometer. Diese Geräte nehmen die von der Wärmequelle ausgehende Strahlung auf und wandeln sie in ein elektrisches Signal um. Jedoch beträgt der Messfleck eines üblichen Pyrometers einige Millimeter im Durchmesser. Die Temperatur­bestimmung eines kleinen Hitzebereichs – wie eines Lötpunkts mit 0,2 mm Durchmesser – lässt sich deshalb nicht ohne Weiteres realisieren.

 

Mit ›Rapido-Blue‹ stellt Nanosystec nun eine Lösung für diese Aufgabe vor (Bild 1). Die neu entwickelte Strahlformungsoptik fokussiert den Laserstrahl und engt den Messpunkt des Pyrometers ein. Die kollinearen Strahlengänge von Arbeits- und Messstrahl sorgen dafür, dass die Temperatur exakt im Lötpunkt gemessen und innerhalb weniger Millisekunden geregelt wird.

 

 

Hersteller:
nanosystec GmbH

64823 Groß-Umstadt
Tel. +49 6078 78254-0
Fax +49 6078 78254-10
Opens external link in new windowwww.nanosystec.com

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