Innovatives Laserstrahl-Löt-Tool

11.10.2001

Auf der internationalen Fachmesse der Elektronik-Fertigung Productronica in München präsentiert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT vom 06.11. bis 09.11.2001 erstmals ein innovatives Laserstrahl-Löt-Tool für die Handbestückung und das Reparaturlöten elektronischer Komponenten.

Durch die wachsende Anzahl der Kontakte elektronischer Bauelemente steigen im Bereich der Handbestückung und des Reparaturlötens die Ansprüche an das Fügewerkzeug. Die immer kleineren Dimensionen, die im allgemeinen höheren Schmelztemperaturen bleifreier Lote, die unterschiedlichen thermischen Eigenschaften der Substrate sowie die diffizile Handhabung elektrostatisch empfindlicher und temperatursensitiver Bauelemente erfordern neue Fügekonzepte. Eine vielversprechende Alternative zu handelsüblichen Lösungen stellen laserunterstützte Fügewerkzeuge dar, die im Bereich automatisierter Löttechniken bereits mehrfach industrielle Anwendung finden. Für die Prototypen- und Kleinserienfertigung existieren jedoch noch keine sinnvollen Lösungen.

Das Fraunhofer ILT schlägt daher mit einem innovativen handgeführten Lötwerkzeug - dem Laserstrahl-Löt-Tool - einen innovativen Weg ein. Als Strahlquelle wird auf Grund seiner vergleichsweise niedrigen Kosten und geringen Abmaße ein fasergeführter Diodenlaser ein-gesetzt. Die Strahlformung erfolgt durch eine miniaturisierte Bearbeitungsoptik mit einem ergonomisch geformten Handstück. Zur besseren Orientierung auf dem Substrat und zur genaueren Positionierung der Laserstrahlung ist zusätzlich das Licht einer grünen Leuchtdiode in den Strahlengang eingekoppelt. Die Bedienung des Diodenlasers ist durch einen Fußschalter realisiert, um eine ruhige Führung des Löt-Tools mit der Hand zu gewährleisten.

Auf der Productronica 2001 zeigt das Fraunhofer ILT erstmals den Prototypen des Laserstrahl-Löt-Tools in Aktion. Die optische Leistung des Prototyps beträgt 30W in der Fügezone und die minimale Fokusgeometrie 0,5 mm2 bei einem Faserdurchmesser von 800 mm. Für einzelne Applikationen können Systemvarianten mit höheren Leistungsreserven und mit geringeren Fokusabmessungen realisiert werden.

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