J ahresbericht 2 0 0 2 A nnu al R eport 2 0 0 2

Transcription

Technische
Universität
Dresden
Institut für
ElektronikTechnologie
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik
Department of Electrical Engineering and Information Technology
Institut für Elektronik-Technologie
Electronics Technology Laboratory
Zentrum für mikrotechnische Produktion
Center of Microtechnical Manufacturing
Jahresbericht 2002
A n n u al R e p o r t 2 0 0 2
1
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik
Institut für Elektronik-Technologie
Department of Electrical Engineering and Information Technology
01062 Dresden
Phone: +49 351 463 35409
Fax: +49 351 463 37069
URL: http://www.iet.et.tu-dresden.de
Helmholtzstraße 18
Barkhausen-Bau I/76
01069 Dresden
01062 Dresden
Phone: +49 351 463 33274
Fax: +49 351 463 37069
URL: http://www.mikrotechnische-produktion.de/zmp
Helmholtzstraße 18
Barkhausen-Bau I/76
01069 Dresden
2
Inhaltsverzeichnis / Table of Contents
1
Vorwort ........................................................................................................................................... 5
Foreword................................................................................................................................................. 6
2
Forschungsschwerpunkte .............................................................................................................. 7
2.1
Professur für Prozesstechnologie der Elektronik ..................................................................... 7
2.2
Professur für Verfahrenstechnologie der Elektronik ................................................................ 8
Main Topics of Research........................................................................................................................ 9
Chair Process Technology of Electronics ........................................................................................... 9
Chair Procedure Technology of Electronics ....................................................................................... 9
3
Mitarbeiter / Staff......................................................................................................................... 10
3.1 Professur für Prozesstechnologie der Elektronik
Chair Process Technology of Electronics ......................................................................................... 10
3.2 Professur für Verfahrenstechnologie der Elektronik
Chair Procedure Technology of Electronics ..................................................................................... 10
3.3 Zentrum für mikrotechnische Produktion
Center of Microtechnical Manufacturing .......................................................................................... 11
4
Lehrlingsausbildung .................................................................................................................... 12
Vocational education............................................................................................................................ 12
5
Lehre / Education ......................................................................................................................... 13
5.1
Vorlesungen, Übungen, Praktika / Lectures, Exercises, Practical studies............................. 13
5.2
Dissertationen / Dissertations ................................................................................................ 14
5.3
Diplomarbeiten / Diploma Theses .......................................................................................... 14
5.4
Studienarbeiten / Study Theses ............................................................................................... 15
5.5 Gastwissenschaftler und –studenten
Guest Scientists and Students ............................................................................................................ 16
6
7
Forschung / Research ................................................................................................................... 18
6.1
Forschungsprojekte / Research Projects ................................................................................ 18
6.2
Beiträge aus der Forschungstätigkeit / Examples of Research Activities............................... 30
Zentrum für mikrotechnische Produktion - ZµP...................................................................... 44
Center of Microtechnical Manufacturing (german abbrev.: ZµP) .................................................... 46
8
Weitere Aktivitäten / More Activities.......................................................................................... 48
8.1
Patente / Patents ..................................................................................................................... 48
8.2 Wissenschaftliche Veröffentlichungen und Vorträge /
Publications and Presentations ......................................................................................................... 48
3
8.3
Wissenschaftliche Veranstaltungen / Scientific Events........................................................... 51
8.4
Labors und Beratungsleistungen ............................................................................................ 56
Fields of technology and counseling services.................................................................................... 63
8.5
Institutionelle und persönliche Mitgliedschaften / Memberships ........................................... 70
8.6 Teilnahme an Konferenzen, Messen und Ausstellungen
Participation in Conferences, Fairs and Exhibitions ........................................................................ 70
9
Verein „Förderung der Elektronik-Technologie an der TU Dresden e.V.“ ........................... 72
Electronic Packaging Promotion Society at Dresden UT ................................................................... 73
4
Vorwort
1
Vorwort
Mit diesem Jahresbericht möchten wir wiederum Bilanz ziehen über das Wirken der Mitarbeiter des
Instituts für Elektronik-Technologie und des Zentrums für mikrotechnische Produktion.
Das Jahr 2002 kann mit Fug und Recht als ein besonders erfolgreiches Jahr gewertet werden.
In der studentischen Ausbildung wurden insbesondere die praktischen Anteile vertieft. Das Projekt
Elektronik-Technologie bildet eine ausgezeichnete Basis im Grundstudium Elektrotechnik, um den
Studierenden einen Einblick in das Wissenschaftsgebiet der Elektronik-Technologie zu geben. Die
Praktika in den Lehrveranstaltungen der höheren Semester vertiefen die Kenntnisse praxisnah.
Auch die Forschungsarbeiten des Instituts und des Zentrums konnten auf hohem Niveau weitergeführt
werden. Dabei ist die Beteiligung an großen Verbundprojekten ebenso wichtig wie die direkten Kooperationen mit einzelnen Industriepartnern.
Besondere Wertschätzung erreicht die wissenschaftliche Arbeit durch Präsentation und Diskussion der
Ergebnisse mit Partnern. 2002 wurden durch das Institut und das Zentrum zwei Konferenzen mit internationalem Publikum organisiert, die „5th International Academic Conference on Electronics Packaging Education“ und die „12th International Conference on Flexinble Automation and Intelligent Manufacturing“. Wissenschaftler aus der ganzen Welt trafen sich auf beiden Konferenzen zum freien
Meinungsaustausch. Näheres dazu finden Sie im Abschnitt 8 dieses Jahresberichtes.
Viele weitere Aktivitäten wie Workshops, das X-Ray-Forum, die Tätigkeit des Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie usw. runden das Bild ab.
Ich möchte allen Mitarbeitern des Instituts und des Zentrums für die geleistete Arbeit danken. Ich bin
mir sicher, dass wir auch die Herausforderungen des nächsten Jahres gemeinsam meistern werden.
Allen Freunden und Förderern unseres Instituts möchte ich ebenfalls danken, verbunden mit der Bitte,
uns auch weiterhin zu unterstützen, z.B. über unseren Verein „Förderung der Elektronik-Technologie
an der TU Dresden e.V.“.
Prof. Dr.-Ing. habil. W. Sauer
Geschäftsführender Direktor
5
Foreword
Foreword
We want to strike the balance about the activities of the people of Electronics Technology Laboratory
and Center of Microtechnical Manufacturing with this annual report again.
The year 2002 can be called a successful one with good reason.
In students education the practical part has been deepened. The “Project Electronics Technology” is
an excellent basis in the basic study of Electrical Engineering to give all students an impression of the
scientific field of Electronics Technology. The practical part of the lectures held in higher semesters
can deepen the knowledge in a matter very close to industry needs.
Research work of the Laboratory and the Center could be continued on a high level too. Hereby the
participation in great common research projects is important as well as the cooperation with single
industrial partners.
Scientific work reaches special esteem by being presented and discussing the results with partners. In
2002 two different conferences with an international audience have been organized by the Laboratory
and the Center, the 5th International Academic Conference on Electronics Packaging Education and
the 12th International Conference on Flexinble Automation and Intelligent Manufacturing.
Scientists from all over the world met on both conferences to have a free mind exchange. For details
please have a look at chapter 8.
Many other activities like workshops, the X-ray-forum and the work of the SaxonTask Force Electronics Technology complete this picture.
I want to thank all the Laboratories and Centers staff for their work. I am sure, that we will meet the
challenges of the next year too.
Also I want to thank all friends and supporters of our Laboratory, together with the wish they would
continue, e.g. with supporting the Promotion Society Electronics Technology.
Prof. Dr.-Ing. habil. W.Sauer
Director
6
Forschungsschwerpunkte
Professur für Prozesstechnologie der Elektronik
2
Das Institut für Elektronik-Technologie befasst sich in Forschung und Lehre mit allen Fragen rund um
die Herstellung von elektronischen Baugruppen oberhalb der Chipfertigung. Besonderes Augenmerk
wird dabei auf Probleme der Schaltungsträger, der Bestückung von Bauelementen unterschiedlichster
Art (vom Die, über Chip-Bauelemente bis zum BGA) auf diese Schaltungsträger und deren technologische, qualitative und logistische Beurteilung und Behandlung gelegt. Die Spezialisierung der Professuren stellt sich wie folgt dar:
Prof. Dr.-Ing. habil. Wilfried Sauer
Wissenschaftlicher Gegenstand:
Analyse und Synthese komplexer technologischer Prozesse zur Fertigung elektronischer Baugruppen
unter besonderer Berücksichtigung stochastischer Einflussgrößen in teil- und voll-automatisierten
Produktionssystemen.
Schwerpunkte:

Modellierung und Optimierung komplexer technologischer Prozesse in flexibel automatisierten Fertigungseinrichtungen der Elektronik-Produktion mit Methoden der rechnergestützten
prozessbegleitenden Simulation
Theorie der Bestückgenauigkeit als qualitätsbestimmende Größe des Fertigungsprozesses unter Berücksichtigung einer großen Anzahl von stochastischen und determinierten Einflussfaktoren
Qualitätsdatenerfassung und -verarbeitung einzelner und komplexer technologischer Prozesse
zur Fertigung elektronischer Flachbaugruppen
Entwurf, Simulation und Anwendung von rechnergestützten Qualitätssicherungssystemen in
der Elektronikfertigung, insbesondere Anwendung der statistischen Qualitätskontrolle
Systemtheorie für technologische Prozesse.
7
Professur für Verfahrenstechnologie der Elektronik
Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus-Jürgen Wolter
Wissenschaftlicher Gegenstand:
Technologische Verfahren für die Fertigung elektronischer Baugruppen unter dem Aspekt wachsender
Anforderungen an die Packungsdichte, Verdrahtungsdichte und Zuverlässigkeit sowie automatisierter
Fertigungsprozesse.
Schwerpunkte:

8
Technologieentwicklung und Verfahrensoptimierung zur Mehrschicht- und Mehrlagentechnik
unter Einbeziehung neuer Materialsysteme
Applikativ orientierte Arbeiten zum Lotpastendruck im Ultra-fine-pitch-Raster
Untersuchungen zur Lasermaterialbearbeitung in der Elektronik.
Beiträge zur rechnergestützten Bearbeitung technologischer Problemstellungen (Modellierung, Simulation, wissensbasierte Systeme)
Applikative Untersuchungen zu neuen Leiterplattentechnologien
Rechnergestützte Untersuchungen zu Algorithmen der Bildaufnahme, -verarbeitung und auswertung. Anwendung der Bildverarbeitung für die automatische Inspektion von Leiterplatten, Lageerkennung von Boards und Bauelementen in technologischen Ausrüstungen der Elektronikmontage.
Qualitätskontrolle von Lötstellen durch Röntgeninspektion
Main Topics of Research
Main Topics of Research
The Electronics Technology Laboratory is emphasized in research and education to all topics around
the production of electronic devices. Especially the problems of producing substrates, the assembly of
components (base dies, chip components area array component) in surface mount technology and the
evaluation of these processes concerning to their technological, quality and logistic behaviour. The
both professorships are specialized as follows:
Chair Process Technology of Electronics
Scientific subject:
Analysis and synthesis of complex technological processes for manufacturing electronic units with
special regard of stochastic influences in partial and fully automated production systems.
Main emphases:

Modeling and optimization of complex technological processes in flexible automated production facilities of the electronics production with methods of the computer-aided process accompanying simulation
Theory of placement accuracy as quality defining parameter of the production process under
consideration of a large number of stochastic and deterministic influence factors
Design, simulation and application of computer-aided quality assurance systems in the electronics production, particularly application of statistical quality control
System theory of technological processes
Chair Procedure Technology of Electronics
Scientific subject:
Technological procedures of manufacturing electronic units with the aspect of increasing requirements on the scale of integration, the wiring density and reliability as well as automatized manufacturing processes.
Main emphases:

Development and optimization of SMT-processes
Application orientated work of solder paste printing
Examinations about laser material processing in electronics
Contributions to the computer-aided processing of technological problems (modeling, simulation, knowledge-based systems)
Application examinations of new printed circuit board technologies
Computer-aided examinations of algorithms of image scanning, processing and evaluation
Application of image processing for the automatic inspection of printed circuit boards
Quality control of solder joints by X-ray-inspection.
9
Mitarbeiter
Staff
3
Mitarbeiter / Staff
Tel.-Nr./Phone
+49-351-463 XXXXX
Geschäftsführender Direktor / Managing Director
35409
Chair Process Technology of Electronics
Professor
35409
Institutssekretärin/Secretary
Barbara Wrann
35409
Wissenschaftliche Mitarbeiter/Scientific Staff
Dipl.-Ing. Helga Hielscher
Dipl.-Ing. Alexander Katzung
Dr.-Ing. Gerald Weigert
Dipl.-Ing. Sebastian Werner
32080
32478
36439
35051
Chair Procedure Technology of Electronics
Professor
Privatdozent/Privat Lecturer
Dr.-Ing. habil. Hans-Jürgen Albrecht,
SIEMENS AG Berlin
Sekretärin/Secretary
Steffi Wenke
Wissenschaftliche Mitarbeiter/ Scientific Staff
Dr.-Ing. Rolf Biedorf (bis 30.04.02)
Dipl.-Ing. Marek Danczak
Dipl.-Ing. Roland Heinze
Dr.-Ing. Thomas Herzog
Dipl.-Ing. Marco Luniak
Dipl.-Ing. Ireneusz Mazik
Dipl.-Ing. Angelika Paproth
Dipl.-Ing. Lars Rebenklau
Dipl.-Ing. Ralf Rieske (seit 1.03.02)
Dipl.-Ing. Michael Schaulin
Dipl.-Ing. Kai Schmieder
Dr.-Ing. Peter Streubel (bis 31.03.02)
Dr.-Ing. Jürgen Uhlemann (seit 1.07.02)
36345
36345
36594
32079
36594
32086
32086
36334
33007
32478
36428
35423
36334
34476
36229
Technische Mitarbeiter/Technical Staff
Dr.-Ing. Gerald Hielscher
Dipl.-Ing. Günter Jahne
Marian Koch (seit 1.07.02)
10
32159
36426
35423
Mitarbeiter
Staff
3.3 Zentrum für mikrotechnische Produktion
Wissenschaftlicher
Koordinator/ Scientific Coordinator
Dr.-Ing. Thomas Zerna
33274
Wissenschaftliche Mitarbeiter/Scientific Staff
Dipl.-Ing. Dietmar Daniel
Dipl.-Ing. Gunter Hagen
Dr.-Ing. Martin Oppermann
Dr.-Ing. Heinz Wohlrabe
32079
34539
35051
35479
Techniker Carsten Ließ
32718
Anke Schöne (seit 01.09.2002)
Sven Haarig (seit 01.09.2002)
31979
31979
Sandy Zimmerling
31979
Lars Petschke
Carsten Wolf
31979
31979
Technischer Mitarbeiter/Technical Staff
Auszubildende/ Apprentices
1. Lehrjahr/ Year of Apprenticeship
2. Lehrjahr/Year of Apprenticeship
3. Lehrjahr/ Year of Apprenticeship
11
Lehrlingsausbildung
Vocational education
4
Lehrlingsausbildung
Am 1. September 2002 haben am Zentrum für Mikrotechnische Produktion wiederum zwei Auszubildende ihre Lehre als Mikrotechnologe/Mikrotechnologin aufgenommen, so dass zurzeit am Institut
insgesamt fünf Auszubildende lernen. Die Ausbildung dauert drei Jahre.
Der Ausbildungsberuf des Mikrotechnologen orientiert sich bezüglich der berufsübergreifenden und
berufsspezifischen Qualifikation und Bildungsziele an der Fertigung von mikrotechnischen Produkten
der Halbleiter- und Mikrosystemtechnik sowie den dazu erforderlichen, die Produktion begleitenden
Prozessen.
Dazu werden u.a. die Grundlagen zu folgenden Bildungselementen vermittelt:

planen, organisieren und dokumentieren der Arbeitsabläufe
beachten und anwenden einschlägiger
Normungen, Bestimmungen und Vorschriften beim Umgang mit Chemikalien im Fertigungsprozess, einschließlich dem Umweltschutz bei der Entsorgung dieser
Entwicklung von Qualitätsbewusstsein
zur Einhaltung von Reinraumbedingungen, zum Aufzeigen kostengünstiger Lösungen und zur Sicherung der
Ausbeute
kooperieren und kommunizieren mit
den Mitarbeitern des Unternehmens im
Rahmen beruflichen Handelns
Vocational education
On September 1st 2001, a new apprentice for micro-technologist began her apprenticeship at the Center for microtechnical manufacturing. Now 7 apprentices are all take part in the vocational education
at the Center. The apprenticeship takes them 3 years.
The outline of the profession micro-technologist is orientated to the manufacturing of microtechnical
products for the semiconductor and microsystem technology and the processes belonging to this.
Among other tings the apprentices have to learn:

12
to plan, to organize and to document the processes,
to regard and use standards, regulations and instructions for using chemicals and paying attention to environmental protection,
to regard the quality, to keep clean-room-requirements, to find cost-effective solutions and to
guarantee the yield,
to cooperate and communicate with other employees of the company (social competence).
Lehre / Education
5
Lehre / Education
5.1 Vorlesungen, Übungen, Praktika / Lectures, Exercises, Practical studies
Lehrveranstaltung/ Lectures
V/Ü/P
(L/EP)
Teilnehmer /Participants
Prof. Dr.-Ing. habil. K.-J. Wolter
0/0/2
Studiengang Elektrotechnik
Elektronik-Technologie
2/0/2
2/2/0
Studienrichtung Feinwerk- und Mikrotechnik
für Studenten des Studienschwerpunkts Mechatronik
2/2/0
2/0/2
1/0/0
für alle interessierten Studenten
1/0/1
2 / 0/1
Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen
2/0/1
Studienschwerpunkt Entwicklung, Konstruktion und
Technologie
2/0/1
Technologie
Projekt Elektronik-Technologie
Qualitätssicherung
Technologische Prozesse
Baugruppentechnologie
Photonics Devices and Systems
Dr.-Ing. Patela
Lasertechnik
Fertigungstechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. W. Sauer,
Prof. Dr.-Ing. habil. G. Gerlach (IFE)
Hybridtechnik
Dr.-Ing. P. Streubel
Dipl.-Ing. L. Rebenklau
Visuelle Inspektion
Zuverlässigkeit technologischer
Prozesse
2 / 1/ 0
Systemtheorie der Elektronikproduktion
2/2/0
Technologie
0/2/0
Technologie
1/0/1
Studienrichtung Feinwerk- und Mikrotechnik,
0/0/1
Wirtschaftsingenieure mit Nebenfach Feinwerk- und
Mikrotechnik
2/1/1
Technologie
1/0/0
Studienrichtung Feinwerk- und Mikrotechnik,
Studienrichtung Mikroelektronik,
Dr.-Ing. G. Weigert
Oberseminar
Elektronische Gerätetechnik
Dr.-Ing. I. Witte (IFWT)
PD Dr.-Ing. H. Löbl (IHH)
Praktikum elektronische Gerätetechnik für Wirtschaftsingenieure
Fertigungssysteme der
Elektronik
Dr.-Ing. G. Weigert
Zuverlässigkeit elektronischer
Baugruppen
Priv.Doz.Dr.-Ing. habil. H.-J. Albrecht
13
Lehre / Education
5.2 Dissertationen / Dissertations
Partsch, Uwe
LTCC-kompatible Sensorschichten und deren Applikation in LTCC-Drucksensoren
4. Februar 2002
Hampel, Dirk
Simulationsgestützte Optimierung von Fertigungsabläufen in der Elektronikproduktion
8. März 2002
Oppermann, Martin
Modellierung und Optimierung des Qualitätsverhaltens von Fertigungsprozessen in der Elektronik
18. März 2002
Herzog, Thomas
Beiträge zur Entwicklung eines plasmagestützten flussmittelfreien Reflowlötverfahrens
19. März 2002
Schmieder, Kai
Aspekte der Aufbau- und Verbindungstechnik elektro-optischer Verdrahtungsträger
18. Dezember 2002
5.3 Diplomarbeiten / Diploma Theses
Hertzschuch, Stefan
Optimierung des Lotpastendrucks
Betreuer:
Kopp, Torsten
Untersuchungen zur Einsatzvorbereitung von Lotwerkstoffen erhöhter Ermüdungsfestigkeit im Betriebstemperaturbereich bis 150 °C
Betreuer:
Dr.-Ing.habil. Hans-Jürgen Albrecht, SIEMENS AG Berlin
Poetzsch, Frank
Analyse bleifreier Lötverbindungen sowie Bewertung der Lötqualität unter Berücksichtigung der Festigkeit und der Beeinflussung durch Voids
Betreuer:
Rieske, Ralf
Untersuchungen zur optimalen Lichtverteilung für Kfz-Scheinwerfer
Betreuer:
Dr. Stephan Völker, Hella KG
Rothe, Nils
Hochauflösende 3D-Röntgentomographie mit Cone-Beam-Feldkamp-Algorithmen zur Analyse planar
ausgedehnter Objekte mit hohen Kontrasten
Betreuer:
Dipl.-Ing. Jürgen Stephan, Siemens AG
14
Lehre / Education
Rudolph, Stefan
Untersuchungen zur Prozessfähigkeit des Reflowlötens mit bleifreien Loten
Betreuer:
Schmidt, Stefan
Netzwerk- und datenbankbasierte Client-Anwendungen für die simulationsgestützte Ablaufplanung in
der Elektronikfertigung
Betreuer:
Wagner, Armin
Physikalische und technologische Grundlagen des Weichlötens im Vakuum
Betreuer:
Wohnig, Markus
Reparatur und Montage von Speichermodulen mit elektrisch leitfähigen Klebstoffverbindungen
Betreuer:
Dr.-Ing. S. Winter (Infineon Technologies)
Dipl.-Ing. T. Meyer (Infineon Technologies)
5.4 Studienarbeiten / Study Theses
Abel, Martin
Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Energieeinträge beim Reflowlöten auf die mechanische
Festigkeit bleifreier Lötverbindungen
Alexa, Lars
Bestimmung von Deformationen an PBGA-Gehäusen beim Reflowlöten
Beckhaus, Sören
Realisierung eines Flow-Sensors auf der Basis der LTCC-Technologie
Boost, Mathias
Einsatz von Drucktechnologien zum Aufbringen von No-Flow Underfillern
Chrzastek, Pawel (Technische Universität Warschau)
Fluxfree soldering of electronic assemblies in vacuum - basic investigations
Fleischer, André
Entwurf eines Sensortestplatzes zur Objektidentifizierung
Grodzicki, Jaroslaw (Technische Universität Warschau)
Fluxfree soldering of electronic assemblies using shielding gas - basic investigations
Knofe, Rüdiger
Eingebettete Kondensatoren für keramische Mehrlagenverdrahtungsträger
Kunze, Robert
Einfluss des Nachhärtens auf die Zuverlässigkeit von No-Flow underfillten Flip Chips
Pätzold, Falk
Eingebettete Mikrowiderstände für keramische Mehrlagenverdrahtungsträger
15
Lehre / Education
Plötzke, Andreas
Bildung und Vermeidung von Voids bei der ballfreien CSP-Montage
Röllig, Mike
Flip-ChipTechnologien mit No-Flow Underfiller
Rothe, Nils
Einfluss der verschiedenen Faltungsparameter auf die Qualität der Rekonstruktionsergebnisse bei der
Röntgentomografie mit dem Cone-Beam-Feldkamp-Algorithmus unter Berücksichtigung variabler
Anzahl von Projektionswinkeln.
Schirgott, Torsten
Zuverlässigkeitsuntersuchung von Klebstoffen zur Herstellung mikrofluidischer Hybridmodule
Schmidt, Michael
Entwurf und Erprobung von Testleiterplatten mit bleifreiem Festlotdepot für das plasmagestützte
Reflowlöten
Stolle, Andreas
Eingebettete Kondensatoren für keramische Mehrlagenverdrahtungsträger
5.5 Gastwissenschaftler und –studenten
Guest Scientists and Students
Chrzastek, Pawel (Technische Universität Warschau)
Praktikum und Studienarbeit zum flußmittelfreien Löten
Betreuer: Dipl.-Ing. G. Hagen
Grodzicki, Jaroslaw (Technische Universität Warschau)
Praktikum und Studienarbeit zum flußmittelfreien Löten
Harris, Jeremy M. (Portland State University)
Fluxless soldering using Au-Sn metallurgy
Falinski, Wojtek (Universität Wroclaw)
Charakterisierung von Oberflächen des Elektronic Packaging hinsichtlich des Adhäsionsverhaltens
Betreuer: Dipl.-Ing. A. Paproth
Hart, Grayson (Portland State University)
EOCB
Betreuer: Dipl.-Ing. R. Rieske)
Dr. Kung-Jeng Wang, (Chung-Yuan Christian University, Taiwan)
César Carmona Puga
Alejandro Alvarez Marín
Mauricio Castillo Vergara
Jurgen Wagner Montt
Oscar Contreras González
(Departamento de Ingeniería Civil Industrial, Universidad de La Serena, Chile)
16
Lehre / Education
Ulasiuk, Patryk (Technische Universität Warschau)
Praktikum zu Design und Erprobung einer Laser-Treiberschaltung zur Array-Ansteuerung
Betreuer: Dr.-Ing. K. Schmieder
Wrona, Pawel (Technische Universität Warschau)
Praktikum zu Konzeptionierung und Erprobung einer passiven Ankoppel-Variante zwischen Laserarray und Streifenwellenleiter
Betreuer: Dr.-Ing. K. Schmieder
17
Forschung / Research
6
6.1 Forschungsprojekte / Research Projects
Erprobungs- und Beratungszentren (EBZ)
Sächsisches Kompetenzzentrum Laserbearbeitung
Teilvorhaben: EBZ TU Dresden im Sächsischen Kompetenzzentrum Laserbearbeitung
Projektleiter:
Prof. Dr. -Ing.habil. K.-J. Wolter
Mitarbeiter:
Dipl.-Ing. G. Jahne
Dipl.-Ing. M. Luniak
Wissenschaftl. Zusammenarbeit:
Hochschule Mittweida, Laserapplikationszentrum
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik
ITW e.V. Chemnitz
LASERline Teschauer GmbH; Chemnitz
LASERVORM GbR; Mittweida
TU Chemnitz, Inst. f. Fertigungs- und Schweißtechnik (IFS)
Finanzierung:
BMBF
Laufzeit:
07/1999 bis 06/2002
Beschreibung/Ergebnisse:
Durchführung von Beratungen und Erprobungen auf dem Gebiet der Laseranwendung für kleinere und
mittlere Unternehmen
Test and consulting center for laser materials processing
Project leader:
Co-workers:
Scientific cooperation:
Prof. Dr. -Ing.habil. K.-J. Wolter
Dipl.-Ing. G. Jahne
Dipl.-Ing. M. Luniak
University Mittweida
Fraunhofer-Inst. für Werkstoff- und Strahltechnik, Dresden
ITW e.V. Chemnitz
LASERline Teschauer GmbH; Chemnitz
LASERVORM GbR; Mittweida
University Chemnitz (IFS), Chemnitz
BMBF
07/1999 to 06/2002
Financial support:
Project term:
Description:
Consultation about laser materials processing and practical application for small and medium sized
companies
=============================
Sichere Produktionsverfahren für hochintegrierte elektronische Systeme mit hoher Zuverlässigkeit
Kurztitel: HDI-Baugruppe
(Forschungsprojekt am ZµP)
Projektleiter:
Mitarbeiter:
18
Prof.Dr.-Ing.habil. K. Wolter
Dipl.-Ing. D. Daniel, Dipl.-Ing. G. Hagen, Herr Ließ,
Dipl.-Ing. A. Paproth, Dr.-Ing. H. Wohlrabe,
Dr.-Ing. T. Zerna
Alcatel SEL AG, AMI Doduco GmbH,
EADS Deutschland GmbH, DaimlerChrysler AG,
Heidelberg Instruments GmbH, Multek GmbH,
Robert Bosch GmbH, Siemens AG,
Conti Temic microelectronic GmbH
Finanzierung:
BMBF-Verbundprojekt
Laufzeit:
10/1999 bis 03/2003
Das Projekt beschäftigt sich mit den Produktionsprozessen für die Herstellung von Leiterplatten und
für die Montage der gesamten Baugruppe für Produkte, die aufgrund ihrer Komplexität und der elektrischen Parameter den Einsatz neuartiger Aufbautechniken erfordern. High-Density-InterconnectLeiterplatten (HDI-Leiterplatten) sind gekennzeichnet durch den Einsatz der Microvia-Technik und
durch eine entsprechende Verdrahtungsdichte.
Im Projekt wird die Entwicklung von Technologien zur Herstellung von HDI-Leiterplatten mit bis zu
2x6 Microvia-Bohrlagen angestrebt. Diese Leiterplatten sind notwendig für zukünftige HochfrequenzProdukte aus solchen Branchen wie Avionik, Telekommunikation, Automotive und Industrieelektronik.
Die auf diesen Leiterplatten aufgebauten Baugruppen bestehen einerseits aus höchstintegrierten
Schaltkreisen (Area-array-Packages mit 1000 IOs und mehr) und andererseits aus extrem miniaturisierten Bauelementen (Passives 0201, Flip-Chips, Micro-SMD etc.). Die Montageprozesse hierfür
müssen qualifiziert werden. Die Zuverlässigkeit der montierten Baugruppen wird in entsprechenden
Untersuchungen nachgewiesen.
Im Jahr 2002 konzentrierten sich die fachlichen Arbeiten am ZµP auf die Untersuchung von flussmittelfreien Lötverfahren und auf Untersuchungen zur Verwindung und Verwölbung von HDILeiterplatten.
Neben der fachlichen Mitarbeit ist das ZµP für den Ergebnistransfer verantwortlich. Damit die deutsche Industrie, vor allem klein- und mittelständische Unternehmen an den Projektergebnissen partizipieren können, wurden durch das Verbundprojekt und über das Kompetenznetzwerk Mikrotechnische
Produktion verschiedenste Transferaktivitäten durchgeführt.
Robust production processes for high integrated electronic systems with high reliability
Nickname: HDI-Device
(Research project at ZµP)
Project leader:
Co-workers:
Scientific co-operation:
Prof.Dr.-Ing.habil. K. Wolter
Dipl.-Ing. D. Daniel, Dipl.-Ing. G. Hagen, Herr Ließ,
Dipl.-Ing. A. Paproth, Dr.-Ing. H. Wohlrabe,
Dr.-Ing. T. Zerna
Alcatel SEL AG, AMI Doduco GmbH,
EADS Deutschland GmbH, DaimlerChrysler AG,
Heidelberg Instruments GmbH, Multek GmbH,
Robert Bosch GmbH, Siemens AG,
Conti Temic microelectronic GmbH
BMBF (Federal Ministry of Education and Research)
10/1999 to 03/2003
Financial support:
Project term:
Description/results:
The project is focused on the production processes of printed circuit boards and on the assembly of
electronic devices for products who need innovative technologies due to their complexity and due to
their electrical parameters. High density interconnect boards (HDI-boards) are characterized by using the microvia technology and by a high density of connections per area.
The development of technologies for producing such high density interconnects boards with up to 2x6
microvia drilled layers should be realized. These printed circuit boards are necessary for future high
frequency products of branches like avionics, telecommunication, automotive and industrial electronics.
Electronic devices based on such printed circuit boards on the one hand are assembled with highest
integrated circuits (area array packages with 1000 i/o and more) and on the other hand they are assembled with extremely miniaturized components (passives 0201, flip chips, micro smd etc.). Assembling processes for realizing that must be qualified. The reliability of the assembled devices should be
proved by investigations.
19
In 2002 the research work at ZµP was focused on investigations about flux free soldering and investigations about bow and twist of HDI boards.
The ZµP is beside the technical collaboration in the project responsible for the knowledge transfer of
results. To give the German electronics industry, especially small and medium sized companies, the
possibility to participate. Different kinds of activities have been carried out by the project and by using the network of competence centers called “Kompetenznetzwerk Mikrotechnische Produktion”
=============================
Simulationsgestützte Planung und Optimierung von Fertigungs- und Lagerprozessen
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Prof. W. Sauer
Dipl.-Ing. D. Hampel
Dipl.-Ing. S. Werner
Dr.-Ing. G. Weigert
Wissenschaftliche Zusammenarbeit: Dresden Informatik
Finanzierung:
SAB
Dresden Informatik
Laufzeit:
10/2000 to 03/2002
Erweiterung des vorhandenen Simulationssystems ROSI zu einem anwendungsreifen Optimierungssystem durch Einsatz moderner Algorithmen; Schaffung von Schnittstellen zum PPS-System DIPPS
der Fa. Dresden Informatik; Erprobung der Lösungen in einem Pilotprojekt
Simulation aided planning and optimisation of manufacturing and storing processes
Project leader:
Co-workers:
Dipl.-Ing. D. Hampel
Dipl.-Ing. S. Werner
Dr.-Ing. G. Weigert
Fa. Dresden Informatik
SAB; Dresden Informatik
10/2000 to 03/2001
Financial support:
Project term:
Expansion of the existing simulation system ROSI to a applicable optimisation system by using modern
algorithms; creation of an interface for the MRP-system DIPPS of the company Dresden Informatik;
test of the solution in a pilot project
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Entwicklung mikrofluidischer Hybridmodule für die Handhabung biologischer Zellen
Teilthema: „Einsatz der Siebdrucktechnologie bei der Herstellung mikrofluidischer
Hybridmodule“
Projektleiter:
Bearbeiter:
Finanzierung:
Prof. Dr.-Ing. habil K.-J. Wolter
Gesellschaft. für Silizium Mikrosysteme mbH, Rossendorf
Gesellschaft. für Silizium Mikrosysteme mbH, Rossendorf
Sächsische Aufbaubank GmbH
01/2001 bis 12/2002
Laufzeit:
Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer zuverlässigen, reproduzierbaren und für die Massenproduktion geeigneten Montagetechnologie zur Herstellung mikrofluidischer Hybridmodule. Haupteinsatzgebiete für die Hybridmodule liegen im Bereich der biologischen Forschung und Technologie.
Ziel ist die kostengünstige Fertigung von Durchflußsystemen für die Handhabung biologischer Zellen
unter Nutzung von Srtandarddickschichttechniken.
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Development of microfluidic hybrid modules for the manipulation of biological cells
Part: Application of the screen printing technology with the production of microfluidic hybrid modules
Project leader:
Co-workers:
Financial support:
Gesellschaft für Silizium Mikrosysteme mbH, Rossendorf
Gesellschaft für Silizium Mikrosysteme mbH, Rossendorf
Sächsische Aufbaubank GmbH
01/2001 to 12/2002
Project term:
The aim of the project is the development reliable, reproducable and for the mass production suitable
assembly technology to the production of microfluidic hybrid modules. Main operational areas for the
hybrid modules lie in the area of the biological research and technology. Aim is the reasonable manufacturing of flow systems of the manipulation of biological cells under use of screen printing technology.
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Ganzheitliche Materialkonzepte und Systemlösungen für Mechatronic-Anwendungen
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Finanzierung:
BMBF
Laufzeit:
01/2001 bis 06/2004
Beschreibung:
Das Ziel dieses Verbundprojektes, dem 27 Verbundpartner angehören, ist die Entwicklung multifunktionaler, mehrdimensionaler Mechatronic-Systeme in einer ganzheitlichen, werkstoff- und fertigungstechnischen Betrachtung. Im Vordergrund stehen die Entwicklung bzw. Modifizierung von Werkstoffen, insbesondere Kunststoffen, aber auch Metallen und Keramiken, mit einstellbaren mechanischen,
elektrisch bzw. thermisch leitfähigen, magnetischen, optischen und laseraktivierbaren Eigenschaften
sowie deren Ver- und Bearbeitung zu mehrdimensionalen Elektronik-Modulen, Sensoren und Aktoren.
Die Mitarbeit der TUD, IET umfasst u. a bei diesem Vorhaben die Charakterisierung der Oberflächen
von räumlich-spritzgegossenen Schaltungsträgern, die Zuverlässigkeitsbewertung sowie Untersuchungen zur Inspektion mittels Ultraschallmikroskopie und Röntgeninspektion.
Der Ergebnisstand wird in halbjährlichen Zwischenberichten dem Projektträger mitgeteilt.
Integrated material drafts and system solutions for mechatronic applications
Project leader:
Co-workers:
Dipl.-Ing Angelika Paproth
Financial support:
BMBF
Project term:
01/2001 to 06/2004
Description:
The target of this network project, to which 27 network partners belong, is the development of multifunctional, multidimensional mechatronic systems in its entirety, material and technical view. The
development or modification of materials is the center of attention, in particular plastics, in addition,
metals and ceramics, with adjustable mechanical, electrically or thermally conductive, magnetic, optical and laser-activatable characteristics as well as their handling to multidimensional electronics
modules, sensors and actuators.
The cooperation of the TUD, IET, covers with this project the characterisation of the surfaces of spatial-sprayingpoured circuit boards, the reliability evaluation as well as investigations for inspection
by means of ultrasonic microscopy and roentgen inspection. The result status is indicated to the
agency responsible for the project in half-yearly interim reports.
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Technologische Grundlagen, Ausrüstung und Reparaturverfahren für Flip ChipBauelemente auf Leiterplatten (FCOB) mit No-Flow Underfiller
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Wissenschaftliche Zusammenarbeit: Microelectronic Packaging Dresden GmbH
Finetech Dresden GmbH
Finanzierung:
SAB
Laufzeit:
02/2001 bis 01/2003
Die Vorteile der Flip Chip Technik gegenüber anderen Aufbau- und Verbindungstechniken der Elektronik bestehen im geringeren Platzbedarf, in besseren elektrischen Eigenschaften und in der Kompatibilität zur Oberflächenmontage der Elektronik. Um eine ausreichende Zuverlässigkeit der Lötverbindungen zu erreichen, ist es jedoch erforderlich, den Spalt zwischen Chip und Leiterplatte mit einem
Epoxydharz (Underfiller) auszufüllen. Konventionell wird dieser Underfiller durch Dispensen an der
Chipkante aufgebracht und kriecht aufgrund der Kapillarwirkung unter das Chip. Je nach Chipgröße
kann dieser Prozessschritt bis zu 30 Sekunden erfordern.
Der Einsatz sogenannter No-Flow Underfiller, die vor dem Plazieren der Flip Chips aufgetragen werden und gleichzeitig mit dem Löten der Chipkontakte aushärten, führt zu einer Vereinfachung der
Montagetechnologie und zu einer wesentlichen Reduzierung der Montagezeit. Im Teilvorhaben „Prozessanalyse und Zuverlässigkeit“ sollen die gegenwärtig angebotenen No-Flow Underfiller evaluiert
und die Parameter für die Verfahrensschritte Underfiller-Auftrag, Bestückung und Reflow-Löten bestimmt werden. Außerdem wird die Möglichkeit zu einer Reparatur derart montierter Flip Chips untersucht.
Technological basics, equipment and repair methods for flip chips on PTC´s (FCOB) using
no-flow underfill
Project leader:
Co-workers:
Microelectronic Packaging Dresden GmbH
Finetech Dresden GmbH
SAB
02/2001 to 01/2003
Financial support:
Project term:
The advantage of flip chip assembly is the smaller space requirement, the better electrical behaviour
and the compatibility to surface mount technology. But to reach a sufficient reliability of the solder
joints it is necessary to fill the gap between die and board by an epoxy underfill. In the common process this underfill is placed by dispensing at the die edge. Depending on chip size that process step
takes up to 30 seconds.
A new process works with so called no-flow underfills. The underfill is applied prior to chip placement
and it cures during solder bump reflow process. That leads to simplification of the assembly process
and an essentially reduction of the process time.
During the project topic “process analysis and reliability” our part of work is the evaluation of current available no-flow underfills and the establishing of the process parameters for printing/dispensing, chip assembly, solder bump reflow and post curing. Further investigations deal with
the possibility to repair such mounted flip chips.
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Anpassung und Einführung der Methode Statistische Prozesskontrolle (SPC) zur Qualitäts- und Prozesssicherung in der Elektronikfertigung der BU MG der Heidelberger
Druckmaschinen AG (Kurztitel: „Qualitäts- und Prozesssicherung – QPS 2“
Projektleiter:
Mitarbeiter:
22
Dipl.-Ing. Martin Oppermann
Heidelberger Druckmaschinen AG, BU EP
Heidelberger Druckmaschinen AG
03/2001 bis 04/2002
Finanzierung:
Laufzeit:
Das Projekt stellt die nahtlose Fortführung der im Projekt „QPS 1“ begonnenen Arbeiten dar. Die Methode Statistische Prozesskontrolle (SPC) wird in die Elektronikfertigung des Projektpartners eingebracht. Ziel ist es, durch Adaption dieser Methode eine Optimierung der Fertigungs- und Prüfprozesse
und damit eine Senkung der Kosten zu erreichen. Dazu ist es nötig, die Qualitätskostenmodelle aus
„QPS 1“ zu dynamisieren. Dazu werden Regeln für ein dynamisches Prüffeld (unter Nutzung von
Simulationsmethoden) aufgestellt. Parallel dazu finden Mitarbeiterschulungen statt.
Adaptation and introduction SPC for quality and process control at Heidelberger Druckmaschinen AG (short title: “QPS 2“)
Project leader:
Co-workers:
Dipl.-Ing. Martin Oppermann
Heidelberger Druckmaschinen AG, BU EP
Heidelberger Druckmaschinen AG
03/2001 to 04/2002
Financial support:
Project term:
„QPS 2” is the seamless continuation of „QPS 1“. The goal is the optimization of production and
quality processes by using SPC and quality cost models. Rules for a dynamic inspection have to be
developed. Another part of the work is the training of the employees in the field of quality and process
control.
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Prozessfähigkeit und Zuverlässigkeit neuer Weichlote für moderne Verbindungstechnologien der Elektronik
Teilthema: Technologische und diagnostische Untersuchungen an neuen Weichlotwerkstoffen in Verbindung mit verschiedenen Metallisierungen
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Dipl.-Ing. Th. Herzog
Wissenschaftliche Zusammenarbeit: FNE GmbH Freiberg, SMT & Hybrid GmbH Dresden,
Prettl Elektronik GmbH Radeberg, MPD Dresden GmbH,
KSG Leiterplatten GmbH Gornsdorf
Finanzierung:
SMWA
Laufzeit:
03/2000 – 06/2003
Ziel des Vorhabens ist die Beherrschung der Mikrometallurgie und des Korrosionsschutzes beim Einsatz bleifreier Lote für die Verarbeitung moderner Gehäusebauformen. In der Fertigung der beteiligten
Partner sollen die Prozeßsicherheit und Zuverlässigkeit erreicht werden. Dazu sind gleichzeitig mehrere bisher nicht gelöste Probleme zu bewältigen.
Daten über die Zuverlässigkeit insbesondere zum Langzeitverhalten bei Einsatztemperaturen über
125°C sind bisher nicht verfügbar. Insbesondere fehlen begründete Kriterien für die Bewertung bleifreier Lote. Ein Ergebnis des vorliegenden Projektes sollen entsprechende Vorschläge sein.
Im Projekt werden Untersuchungen an drei verschiedenen Demonstratoren zur Flip-Chip-Montage,
Bestückung von Standard-SMDs, Fine-pitch- und Advanced-packaging-Bauelementen durchgeführt.
Die verwendeten Weichlotlegierungen SnAg3,8Cu0,7; SnAg3,5; (SnAg3,5 + SnCu1)-Reaktionslot
kommen auf den Kontaktoberflächen Cu+OSP, Chemisch Zinn und Nickel-Gold zur Anwendung.
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Die Aufgaben der TU Dresden liegen besonders in der Bewertung der Mikrometallurgie (Beurteilung
der Lotgefüge, Ausbildung von Diffusionszonen und Bildung von intermetallischen Phasen in Verbindung mit verschiedenen Metallisierungen).
Process ability and Reliability of new solders for modern connecting technologies of electronics
Section topic: Technological and diagnostic investigations at new solder materials in connection with different metallizations
Project leader:
Co-workers:
Dipl.-Ing. Thomas Herzog
FNE GmbH Freiberg, SMT & Hybrid GmbH Dresden,
Prettl Elektronik GmbH Radeberg, MPD Dresden GmbH,
KSG Leiterplatten GmbH Gornsdorf
SMWA
03/2000 – 06/2003
Financial support:
Project term:
Goal of the project is the control of the micro metallurgy and the corrosion protection with the application of lead free solder for assembling of modern packaging types. The process stability and reliability are to be achieved in the manufacturing by the involved project partner.
Data over the reliability to the long-term behavior from application temperatures over 125°C are not
available. In particular justified criteria for the evaluation of lead free solders are missing. Appropriate suggestions should be one result of the project.
Three different types of demonstrators for the Flip chip assembly, assembly of standard SMDs, Fine
pitch and Advanced packaging elements were investigated in the project The used solder alloys are
SnAg3,8Cu0,7; SnAg3,5; (SnAg3,5 + SnCu1)-reaction solder used on the contact surfaces Cu+OSP,
electroless tin and nickel gold.
The work of the TU Dresden is particularly situated in the evaluation of the micro metallurgy (evaluation of the solder structures, formation of diffusion zone and formation of intermetallic phases in connection with different metallizations).
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Bestimmung von Prozess- und Maschinenfähigkeitskoeffizienten für Lötausrüstungen
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Dr.-Ing. H. Wohlrabe
Finanzierung:
Fa. Rehm
Laufzeit:
07/2001 bis 06/2002
Beschreibung:
Die im Vorgängerprojekt nachgewiesene Machbarkeit der Ermittlung von Maschinenfähigkeitskoeffizienten an Reflowlötanlagen durch Integration von zusätzlichen Temperatursensoren wird praktisch
umgesetzt. Es beinhaltet
die Erarbeitung der Algorithmen, die die Basis für die Software bilden
Überwachung der Funktionalität derSoftware
Präsentation des Produkts auf verschiedenen Messen
Unterstützung bei der Praxiseinführung
Durchführung von Lehrgängen
Calculation of Process and Machine Capability Coefficients of Soldering Equipments
Project leader:
Co-worker:
Financial support:
Project term:
Description:
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Fa. Rehm
07/2001 to 06/2002
The proved feasibility of the calculation of machine capabilites for reflow soldering equipments with
the help of additional temperature sensors will practical realized. Including
Development of algoritm as a base for the software
Control of the functionality of the software
Presentation of the products at various fairs
Support for the implementation in practice
Implementation of courses
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Bestimmung der Prozess- und Maschinenfähigkeit von SMD-Ausrüstungen
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Finanzierung:
Fa. Cybertron
Laufzeit:
12/2001 bis 11/2002
Beschreibung:
Erarbeitung und Testung von Algorithmen zur optimalen und schnellen Kalibrierung von Lotpastendruckern unter Nutzung von reellen Leiterplatten und reellen Druckmasken.
Erarbeitung von Algorithmen zur Realisierung von Fähigkeitsanalysen für die Vermessung
von Masken für den Lotpastendruck und für die Analyse von Verdrahtungsträgern und deren
automatisierte Auswertung
Vorbereitung von und Mitwirkung an Weiterbildungsmaßnahmen des AG auf dem Gebiet der
angewandten mathematischen Statistik und der Genauigkeitsanalysen
Mitwirkung bei der Präsentation der erzielten Forschungs- und Entwicklungsergebnisse auf
Messen
Determination of Process and Machine Capability of SMT-equipment
Project leader:
Co-worker:
Financial support:
Fa. Cybertron
Project term:
12/2001 to 11/2002
Description:
Development and testing of algorithm for the optimal and quickly calibration of solder paste
printers by using of real boards and real stencils
Development of algorithm to realize capability analysis for the measurement of stencils for the
solder paste printing and the analysis of the structures of printed boards
Preparation and realization of advanced training courses in the field of applied mathematical
statistics and analysis of accuracy
Presentation of the created results at fairs
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Innovative Produktionsprozesse für die Hochtemperatur-Elektronik am Beispiel der
Kfz-Elektroniksysteme
Kurztitel: hotEL
(Forschungsprojekt am ZµP)
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Finanzierung:
Laufzeit:
Beschreibung:
Dr.-Ing. T.Zerna
Dr.-Ing. M.Oppermann
Beyschlag GmbH, Conti Temic microelectronic GmbH,
DaimlerChrysler AG, Fraunhofer IZM,
MSE GmbH & Co., Robert Bosch GmbH
Ruwel GmbH, SEHO GmbH, Siemens AG
BMBF-Verbundprojekt
10/2001 bis 09/2004
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Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Beherrschung einer innovativen Produktionstechnologie zur Fertigung von Elektronik-Produkten, die für Einsatztemperaturen bis 200°C geeignet sind. Die
neue Technologie soll zunächst im Kfz-Bereich genutzt werden, ist aber auch in anderen Industriezweigen einsetzbar.
Das Projekt umfasst die Erarbeitung neuer Fertigungstechnologien einschließlich Entwicklung der
erforderlichen Anlagen und Maschinen. Da hochbelastete Elektronik-Module erhöhte Zuverlässigkeitsanforderungen infolge intensiver Umgebungseinflüsse erfüllen müssen, kommt hier der Prozesssicherheit besondere Bedeutung zu, vor allem auf dem Gebiet der Verbindungstechnologien.
Das Zentrum für mikrotechnische Produktion organisiert und realisiert innerhalb des Verbundprojektes den Know-How-Transfer.
Innovative production processes for high temperature electronics, demonstrated with electronics for automotive
Nickname: hotel
(Research project at ZµP)
Project leader:
Co-workers:
Scientific co-operation:
Dr.-Ing. T.Zerna
Dr.-Ing. M.Oppermann
Beyschlag GmbH, Conti Temic microelectronic GmbH,
DaimlerChrysler AG, Fraunhofer IZM,
MSE GmbH & Co., Robert Bosch GmbH
Ruwel GmbH, SEHO GmbH, Siemens AG
BMBF (Federal Ministry of Education and Research)
10/2001 to 09/2004
Financial support:
Project term:
Description:
This project is focused on the development and control of innovative production technologies to assemble electronic products which can be used under temperature conditions up to 200°C. First the
new technology shall be used for automotive, after that also for other branches.
The project includes the development of technologies as well as the development of equipment. Because intensive strained electronic modules have to meet higher reliability demands the robustness of
the technological processes becomes more important, especially in the field of connecting technologies.
The center ZµP organizes and realizes the knowledge transfer in and out of the project.
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Röntgeninspektion an hochkomplexen elektronischen Baugruppen
Projektleiter:
Prof.Dr.-Ing.habil. Klaus-Jürgen Wolter
Mitarbeiter:
phoenix|x-ray Systems + Services GmbH
Finanzierung:
Laufzeit:
4/2002 bis 3/2007
Zusammenarbeit und Zusammmenführung der jeweiligen Kompetenzen und Möglichkeiten insbesondere bei der Applikation modernster röntgendiagnostischer Anlagen in der Elektronik-Technologie.
X-ray inspection of complex electronic modules
Project leader:
Co-workers:
Financial support:
Project period:
4/2002 to 3/2007
Description:
Cooperation and merging of competences and opportunities especially in the field of application of
latest X-ray inspection equipment in electronics technology
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Stressarmes Fügen elektronischer Bauelemente durch Polymerformkörper für Temperaturanwendungen bis 200°C
Teilprojekt: Untersuchung werkstofflicher und technologischer Grundlagen sowie von
Zuverlässigkeitsaspekten der Nutzung von Polymerformkörpern zur Kontaktierung
elektronischer Bauelemente mit arealer Anschlußkonfiguration
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Dipl.-Ing. G. Hagen
DIEHL Munitionssysteme GmbH & Co. KG, Röthenbach a.d.
Pegnitz, MSE GmbH & Co., Berg/Oberfranken,
MPD GmbH, Dresden, micro particles GmbH, Berlin
Fraunhofer-Institut IZM, Berlin
AiF
11/2002 bis 10/2004
Finanzierung:
Laufzeit:
Beschreibung:
Ziel des Projektes ist die Erarbeitung und Qualifizierung von Technologien zur Herstellung und Anwendung metallisierter polymerer Formkörper zur Kontaktierung von Area Array Packages, sowie der
Nachweis der Zuverlässigkeit von mit solcherart kontaktierten Bauelementen aufgebauten elektronischen Baugruppen.
Ausgehend von der Erkenntnis, daß die hauptsächliche Ausfallursache elektronischer Baugruppen die
Schädigung von Lötstellen durch thermisch induzierte mechanische Spannungen ist, eine Problematik,
die durch steigende Verlustleistung der Bauelemente, die mit fortschreitender Miniaturisierung einhergehende Verkleinerung der Verbindungsvolumina, sowie steigende Einsatztemperaturen noch verschärft wird, stellt die Nutzung elastischer Verbindungselemente einen vielversprechenden Ansatz zur
Erhöhung der Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen dar.
Die Aufgaben des IET im Teilprojekt konzentrieren sich auf technologische Prozesse zum Platzieren
und Kontaktieren der Polymerformkörper, sowie auf die Untersuchung und Beurteilung der Qualität
und der Zuverlässigkeit der Verbindungen.
Low stress joining of electronic packages by means of polymeric particles for application
temperatures up to 200°C
Part: Investigation of material-specific and technological basics, as well as of reliability
aspects, related to the use of polymeric particles to connect area array electronic packages
Project leader:
Co-workers:
Scientific Cooperation:
Dipl.-Ing. G. Hagen
DIEHL Munitionssysteme GmbH & Co. KG, Röthenbach a.d.
Pegnitz, MSE GmbH & Co., Berg/Oberfranken,
MPD GmbH, Dresden, micro particles GmbH, Berlin
Fraunhofer-Institut IZM, Berlin
AiF
11/2002 to 10/2004
Financial support:
Project term:
Description:
The project aims at the development and qualification of technologies for fabrication and the application of metal coated polymeric particles to connect area array packages, as well as at the examination
of in such a manner assembled electronic assemlies.
Since degradation of solder joints as a result of thermally induced mechanical strain represents a
major cause for elctronic assemblies to fail, a problem, which is aggravated with higher power consumption, decreasing joint volume as a consequence of miniaturization and increased application
temperatures, the use of compliant joints seems a promising approach to increase the reliability of
electronic assemblies.
Within the project, the IET concentrates on technological processes for placement and attach of polymeric particles, and on the examination of joint quality and reliability.
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EMFAS
Equipment and Methods for Fast Assembly of Smart Label
Projektleiter:
Mitarbeiter:
Mühlbauer AG, ASEM GmbH
Finanzierung:
SAB
Laufzeit:
07/2002 bis 12/2002
Die Forschungs- und Entwicklungsaufgabe der TU Dresden umfasst Untersuchungen zum Kontaktieren von siebgedruckten Antennen, welche im Rahmen der Hochgeschwindigkeits-montage von Smart
Label mit Flip Chip Modulen bestückt werden sollen. Die Untersuchungen beinhalten neben dem eigentlichen Kontaktieren unter anderem eine Recherche und die Beschaffung von lötbaren Polymerpasten sowie Tests für deren Verarbeitung. Weiterhin werden Antennen aus Polymerpasten gefertigt. Für
die Fertigung ist eine Anpassung des Layouts der bereits entworfenen Kupferantennen entsprechend
den Anforderungen und Eigenschaften von siebgedruckten Polymerpasten vorgesehen.
Weiterhin sind die Untersuchungen unterschiedlicher Lötverfahren vorgesehen als auch eine Optimierung für die Hochgeschwindigkeitsmontage. Im Rahmen der Untersuchungen werden unterschiedliche
Tests zum Nachweis der Zuverlässigkeit der Lötverbindungen durchgeführt.
EMFAS
Equipment and Methods for Fast Assembly of Smart Label
Project leader:
Co-worker:
Mühlbauer AG, ASEM GmbH
Financing:
SAB
Project period:
07/2002 to 12/2002
Specification/results:
The research activities of the Dresden University of Technology contain investigations of the interconnection of screen-printed antennae with flip chip modules for the high-speed assembly of smart
labels. The examinations are not only focussed on the interconnection process but also on the inquiry
and procurement of solderable polymer pastes and the test of their processing. A further task is the
manufacturing of smart label antennae on basis of polymer thick-film technology. For the industrial
manufacturing it is necessary to adapt the existing design of metal etched antennae to the needs of
screen-printing technology.
Different solder technologies should be investigated and optimised for the high-speed assembly. The
examinations also include tests for verification of the reliability of such solder interconnections.
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FORMAT
FrOm SmaRt Cards To SMArt Objects Technology
Projektleiter:
Mitarbeiter:
GEMPLUS Development (France)
CAST Technologies Ltd. (United Kingdom)
VARTA MICROBATTERY GmbH (Germany)
NEMOPTIC(France)
S.O.MA.CI.S Spa (Italy)
MUEHLBAUER AG (Germany)
STGEM (France)
EU / IST-2000-30121
01/2002 bis 06/2004
Finanzierung:
Laufzeit:
FORMAT wird eine Technologie entwickeln und überprüfen, die eine Anzahl neuer Funktionen auf
ISO-Standard Chipkarten unterstützt. Weiterhin soll gezeigt werden, dass solche multifunktionalen
Karten im industriellen Maßstab ökonomisch gefertigt werden können. FORMAT wird offenen Kar28
tensysteme unterstützen, um die Einführung multifunktionaler Karten und deren scriptsprachenbasierten Peripheriefunktionen zu erleichtern. Das Projekt zielt insbesondere auf den Markt der Multifunktions-Karten, wo komplexere Karten effizient Mehr-Karten-Lösungen ersetzen können. Das flexible
Konzept wird es erlauben, Karten mit einer Kombination von kundendefinierten Funktionen anzubieten. Dafür sollen die Herstellungskosten reduziert und Verzögerungen durch Nachentwicklungen und
Zertifizierungen verringert werden. Diese Karten werden mit den folgenden zusätzliche Funktionen
ein verbessertes Kundeninterface mit Sicherheitsfunktion unterstützen: ein Kartendisplay, eine Tastatur, eine kontaktlose Schnittstelle. Gestützt auf eine wiederaufladbare Batterie ermöglicht dies eine
benutzerfreundliche Bedienung und mobile Interaktion (zu jeder Zeit an jedem Ort).
FORMAT
FrOm SmaRt Cards To SMArt Objects Technology
Project leader:
Co-worker:
GEMPLUS Development (France)
CAST Technologies Ltd. (United Kingdom)
VARTA MICROBATTERY GmbH (Germany)
NEMOPTIC(France)
S.O.MA.CI.S Spa (Italy)
MUEHLBAUER AG (Germany)
STGEM (France)
EU / IST-2000-30121
01/2002 to 06/2004
Financing:
Project period:
Specification/results:
FORMAT will develop and validate a card technology that supports a number of functions on ISO
standard cards, and validate that such multi-function cards can be manufactured in an industrially
and economically viable manner. FORMAT will support open card systems to facilitate the implementation of multi-application cards and script language driven peripheral functions. FORMAT targets in
particular multi-application card markets where more complex cards will efficiently challenge multiple card solutions. The flexible concept will allow offering cards with custom combinations of functions within short time-to-market, reducing cost and delays of dedicated card development and certification procedures. Additional card functions will provide advanced security and user interfaces: oncard matrix display, keyboard, long-range contactless interface, powered by a rechargeable battery
will support more ease-of-use and full mobile user interactivity (any time and any place)
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Beiträge aus der Forschungstätigkeit
Examples of Research Activities
6.2 Beiträge aus der Forschungstätigkeit / Examples of Research Activities
Just-in-sequence Material Supply
– A Simulation Based Solution in Electronics Production
Sebastian Werner*, Marc Kellner**, Eberhard Schenk** and Gerald Weigert*
*
Electronics Technology Laboratory (ETL)
Dresden University of Technology
Dresden, 01062, Germany1
**
IT and Organization
Diehl AKO
Nuremberg, 90451, Germany2
ABSTRACT
Just-in-time and just-in-sequence concepts have been presented by the automotive industries in the past
years. Today, where customer-oriented manufacturing is more and more demanded, electronics production is
in a similar situation. The integral organizational means at Diehl AKO Nuremberg have been realized to
achieve just-in-sequence material supply in the electronics sector. The right cooperation of software solutions
from SAP (ERP), LES (Logistics) to BOFOS (Manufacturing planning) results in a set of improvements in
material flow, scheduling, and document flow. The following paper shows the concepts, realizations, and
achievements of the partners Diehl AKO and ETL. The main interest lies on the general approach, not on a
particular detail.
1. INTRODUCTION
In electronics, production flexibility and customer-oriented manufacturing are keys for success in today’s
market situation. New forms of organization and control are required. Software tools alone can’t solve these
problems; entire organization strategies, in combination with those tools, will help to reach improvements in this
sense. The automotive sector belongs to the avant-garde, where just-in-time (JIT) and just-in-sequence (JIS)
realizations have been presented in the past years. Concepts of supply of parts and components at the right time
and at the right place have been used in this highly customer related manufacturing area, where product variety
has increased. Just-in-sequence supply tops just-in-time by adding the right sequence for supplied parts and
components. JIT and JIS require high discipline of both, supplier and manufacturer [1][2].
Electronics production and the automotive industry have something in common, especially in PCB (Printed
circuit board) technology where assembly uses many parts in different technological steps. Just-in-sequence
supply of electronic parts is one of the goals we reached by introducing organizational concepts and software
tools in manufacturing control. MES (Manufacturing Execution System) is the name that has been used for the
coupling of different tools to a whole instrument for manufacturing control.
2. ELECTRONICS PRODUCTION STRUCTURES
In contrast to automotive industries, assembly hierarchies are flat. Most of the assembled parts are bought
from suppliers and assembled in the first technological steps, where the number of technological steps is not
negligible and different from product to product. Because of the customer-oriented structure, which involves
high product and technological variety, manufacturing often is more job shop like than a serial production.
This implies that organizational means do effect the production value, rather than in a serial production
where manufacturing cells should be optimized in advance. Important objectives of organization are due date
keeping and reduction of cycle time for lower capital commitment. Those goals can only be reached in consideration of the material supply during the technological process.
Figure 1 shows a typical technological sequence found in electronics production. The PCB assembly consists
of several technological steps, where components are placed on the board (SMT–Surface mount technology,
1 Phone (+49 351) 463-35051, Fax (+49 351) 463-37069, E-mail: [email protected], WWW: http://www.iet.et.tu-dresden.de/rosi
2 Phone (+49 911) 6424-230, Fax (+149 351) 6424-1111, E-mail: [email protected], WWW: http://www.diehlako.com
30
THT–Through hole technology). Once the PCB is finished, a final assembly process follows. Hundreds or thousands of components are placed in a product, but only a few steps are entry points for material as presented in the
example in figure 1. Material is not manufactured in-house, but purchased from external suppliers and then
stored in stocks. Standard components are delivered in large lots, e.g. SMT resistors in tapes of 10000 pieces.
SMT A
INSPEC
TION
THT 1
THT 2
MAN.
PLACE
MENT
SMT B
Unit 1 - PCB
FINAL
ASSEM
BLY
SOLDE
RING
INSPEC
TION
Unit 2 - Final Product
external Material
Figure 1: Typical technological sequence in electronics production
Machine group definition is a very rare phenomenon in electronics industry. In most cases the resources and
the related standard time for a product are predefined in charts. In other cases processing time can be calculated
from technological parameters. These are exactly the conditions we met in our plant of Diehl AKO in Nuremberg, where control systems for electronic goods in automotive and domestic appliances in more than 3000 varieties are being produced; each of them contains various types of PCBs. The pursued conception has been extended to approximately 20 units of the plant. Material posting, stock control, manufacturing planning and simulation form a total approach for the benefit of all. The following sections focus on the realization at Diehl AKO
in Nuremberg.
3. MATERIAL CLASSIFICATION
The material flow follows certain schemes. Therefore material has been classified into two types:
•
Order related material
•
Pass related material
Order
related
material
1
2
3
...
n
Pass related material
Figure 2: Material - Order related and pass related
Order related material has to be supplied at the beginning of the manufacturing process. Before starting an
order, the material needs to be in the production unit at the required place (e.g. raw PCBs) and goes through the
whole manufacturing process. Pass related material is being assembled in subsequent processing steps and needs
to be supplied at a later point of time (e.g. SMT components, see figure 2).
Figure 3: Component supply and stock in PCB assembly
31
As components, especially electronic components are being delivered in large lots, the right amounts of components per order are hard to handle. Different material containers are in use before the assembly. In the PCB
assembly unit, material is delivered from stock via carts to the production places. Then it is loaded to the manufacturing resources, where two types of loads have to be distinguished: fixed loads on machines and interchangeable feeder tables, so-called modular changeover tables, which can be allocated to different assembly lines. Once
the components are placed on the resources, they can be considered as another type of stock within the manufacturing area. Figure 3 illustrates the supply and stock in the PCB assembly unit. The underlined resources represent material stocks. As tapes often contain much more components than required for a single order, there will be
remaining parts on the manufacturing resources, which have to be returned to stock if directly allocated to the
manufacturing order. The control over material stocks on manufacturing resources and the use of remaining
components for subsequent orders is one of the goals that has been reached in organization in consideration of
stock on manufacturing resources in form of bin locations.
4. MATERIAL POSTING – SAP R/3
Stocks and bin locations are controlled by SAP/R3. The definition of manufacturing resources as new bin locations allows us to control material amounts on the resources. When material is supplied to the manufacturing
units, in SAP, a material transfer posting from component stock to the relevant bin location in the manufacturing
area is executed.
Before starting a particular manufacturing order the amount of relevant components on the resources is
checked. Only the required difference is to be supplied. If sufficient material is still in the manufacturing unit, no
material needs to be delivered for the order. At the same time a retrograde material posting process does the
reservation of the required material amount for the order. Remaining parts are not returned to stock, but stay on
the resources for the next orders. For example there are two different orders, each of them requires 3000 SMT
4.7K 0603 resistors. By supplying a tape of 10000 resistors for the first order to the modular changeover table
G1, a remainder of 7000 resistors is left. The second order is manufactured with G1 as well. No resistors are to
be supplied for this order.
5. MATERIAL AVAILABILITY – LES
The Logistics Execution System - LES, determines the dynamic material availability for a sequence of manufacturing orders. It is a supplementary software extension in SAP that gives information about current states of
materials, in traffic light appearance –red-yellow-green – for orders, and components of them, in consideration
of all reservations and revisions. Before starting the supply process, the availability is checked. If any material is
missing the process is skipped. Only manufacturing orders with all materials available can be produced. LES
knows the manufacturing resources of an order, and therefore the material on hand of the relevant bin locations.
The system supports material posting to resources, and reservation of material on resources in SAP.
Figure 4: LES – Material availability for manufacturing order and its components
32
6. PRODUCTION CONTROL AND SIMULATION – BOFOS
For manufacturing planning we installed a system called BOFOS, which has been developed by the partners
Diehl and ETL. A decentralized solution was applied to more than 20 units of the plant. Each unit has access to
all manufacturing related information for itself via BOFOS. It interacts with SAP to get main ERP data as presented in [4]. Manufacturing resources, material states, and material carrying resources are known to the system.
The planner can adjust the manufacturing schedule to his or her requirements by controlling the input parameters. A discrete event simulation, that models the current production structure and considers the material conditions met for each order and processing pass, determines a schedule.
BOFOS stores all input information from SAP, LES and others in a SQL Server database. The simulation
model built from this information does not start processing passes before a possible availability of material for
the pass, in consideration of the capacities of the supply units, is determined. The optimized schedule gives start
dates for each processing pass which are translated to required supply dates for material. The online coupling to
terminals in the production area displays manufacturing instructions directly to the work centers. For material
supply, a second connection to component stock is generated by BOFOS that instructs workers about:
•
what type of material is to be supplied
•
for which order
•
at what time
•
and place
•
and in which sequence
This instruction is best described as a material request. Each request is checked against the material on hand,
on the related manufacturing resource in LES, and only required differences are supplied to the manufacturing
unit, in the right quantity: just-in-sequence.
The finished supply procedure is reported to BOFOS (PDA). In simulation the passes for which material has
been provided are started without delay, and prioritized to others so that supplied material is quickly leaving the
manufacturing.
SAP
ERP/Logistics
LES
BOFOS
Material
availablity
PDA
BOFOS
BOFOS
Manufacturing
planning
Manufacturing
control
Simulation
Schedules
Figure 5: BOFOS – Production planning and material control
In BOFOS production workers perform data acquisition, and thus the current production state is transparent.
Information exchange in the production area is done on terminals as shown in figure 5. At the end of a technological sequence for an order (finished order), a transfer order is generated online to bring produced goods to the
right bin location. The carried out and confirmed transfer action is reported to SAP, where a material posting
follows. Figure 5 demonstrates the information flow for material.
The material flow within the plant follows the same principles. Components produced in-house are transferred to subsequent units via bin locations. The availability of the required material is controlled by the described techniques, and used for production planning. Each unit is communicating to its suppliers, and its customers, and therefore considering its boundaries.
Discrete event simulation is a powerful method to take into account the complex conditions for those strategies. The models are flexible and the dynamic process itself can execute resource allocation and have regard to
33
special rules, as required in the material supply problem. The used simulator ROSI, is a general discrete event
simulator with focus on manufacturing systems. It has been designed at ETL and applies to many different tasks
in manufacturing applications. In this case it is totally embedded in BOFOS in the form of an “engine” that calculates schedules in the background. The planner does not interact with the simulation model that has been implemented by an expert, and completely reflects the pursued strategies [3][4][5].
7. RESULTS
The organizational network supported by the software means is a realization that results in effective improvements for the manufacturing. It affects many areas, the most important of them are: material flow, production schedule, and document flow.
Just-in-time or, better, just-in-sequence supply of material in manufacturing units, guarantees that the right
material is at the right place, at the right time, in the right quantity, and in the right sequence. The circulating
capital could drastically be reduced. Material return processes could be prevented, and material supply in lots is
reduced to the necessary minimum. The just-in-time delivery reduces unnecessary material in the manufacturing
floors, which leads to clearness in the plant.
Manufacturing schedules are determined and optimized in consideration of the material situation and many
more constraints, by adequate simulation models. Automated calculation of schedules enables short planning
cycles and fast interaction in case of changes. Due date keeping and cycle time for orders could be enhanced.
Operation instructions to workers are clearly presented on terminals, where everyone knows what to do.
The transparency within the corporation is higher by making more information online-available. BOFOS is a
framework for information exchange in this sense. A positive side effect of it is the reduction of documents for
the manufacturing flow, because state changes are reported to the IT system where it is not only readable for the
owner of the document, but for everybody. A large number of documents for manufacturing orders have been
abolished.
All contributors in the project run had to be instructed to be able to act within the rules of the conception. In
most cases it was easy to meet the right motivation, because benefits for users were clear at the beginning. The
introduction was not pushed but an increasing demand from planners and workers helped to realize the goals.
8. CONCLUSION
Just-in-sequence material supply in an electronics production plant has been realized by a set of organizational means. The cooperation of software solutions to an integral system helped to improve the manufacturing
in different areas. ERP, logistics, and simulation based manufacturing planning interact in the right mode to
achieve the pursued goals.
The decentralized approach for each manufacturing unit offers advantages for many purposes. An overview,
from the organizational point of view presented in this paper, does not include details about technical realizations, and neglects some other aspects. The main focus still lies on the manufacturing planning and the simulation where many improvements have to be made in the near future.
The presentation to other companies has aroused high interest. All points in the organization have been realized in a very general way, which is applicable to other circumstances, too. Manufacturing planning in this consequent manner, as implemented at Diehl AKO, could be carried to other partners as well; our tools and experiences are available.
REFERENCES
[1] James G. Corell and Norris W. Edson: Gaining Control. Capacity Management and Scheduling, 2nd Edition, John Wiley & Sons, 1998.
[2] Shimon Y. Nof, Wilbert W. Willhelm and Hans-Jurgen Warnecke: Industrial Assembly, Chapman and Hall, 1997.
[3] Sebastian Werner, Gerald Weigert and Dirk Hampel: "Production Scheduling by Simulation", Proceedings of the IASTED International Conference in Applied Simulation and Modelling, Marbella, pp. 149 - 153, September 2001.
[4] Sebastian Werner, Gerald Weigert and Dirk Hampel: "A Practical application of Scheduling by Simulation", Proceedings of the 11th
International Conference FAIM ’01, Flexible Automation and Intelligent Manufacturing, Dublin, pp. 716 - 724, July 2001.
[5] Gunther Reinhart: Virtuelle Produktion. Ablaufsimulation als planungsbegleitendes Werkzeug, Seminarberichte 2001 vol. 56, Herbert
Utz Verlag Wissenschaft, June 2001.
34
Alternative Bumping Processes for DRAM-CSP
Biedorf, Rolf1; Heinze, Roland1, Wollanke, Alexander2; Wolter, Klaus1*, Zerna, Thomas1, Plötzke,
Andreas1
1
and
Mommsenstr. 13, 01069 Dresden, Germany
[email protected], phone: +49-351-463 36345
2
Infineon Technologies Dresden GmbH & Co. OHG
Koenigsbruecker Str. 180, 01099 Dresden, Germany
bump diameters of 0.75 mm and below. The
Abstract
process principle is shown in figure 2.
The usual assembly of CSP on printed circuit
boards requires a relatively high volume of solder
Step 1: Bumping
Step 2: Mounting
paste in a very small pitch. That’s why a multiple
step process is used with bumping of the
0,045
0,2
mm³
interposer using pre-formed solder balls, with
0,005
mm
mm
screen printing of solder paste on the substrate
PCB
Interposer / CSP
and with an reflow soldering step.
Fig. 2: Alternative bumping process of CSP
In this paper three variants of bumping of CSP
are discussed and some results of optimising the
Variant C
bumping and the assembly process of CSP are
Ball-less CSP assembly:
presented
An additional increasing of productivity can
Variant A
be reached if the whole required solder volume
Usual assembly process of CSP on printed
for bumping and assembly will be printed solder
circuit boards:
paste during a single screen printing step
During step 1 pre-formed solder balls are followed by one reflow process to build the
mounted on the interposer of the component connection. To realize a printing process with
using a reflow process, followed by step 2 with such a high volume of solder paste in relation to
the screen printing of solder paste on the pads on the very small pitch makes high demands. The
the substrate. Finally, the bumped CSP are placed process window becomes very small and the
on the substrate and solder through a reflow printing must be processed in an optimal way.
process.
3
Step 1: Mounting
Step 1: Bumping
Step 2: Mounting
0,05
mm³
0,022
mm3
Interposer / CSP
PCB
0,2
mm
0,005
mm3
PCB
Fig. 1: Usual assembly process of CSP on
printed circuit boards
Variant B
Alternative bumping process of CSP:
In this process no pre-formed solder balls are
used. Instead of this the needed volume of solder
is printed using a screen printing process with
solder paste and than reflowed. This process is
much more productive than variant A but a real
challenge to the screen printing process.
Investigation have shown that the process
becomes more economical than variant A for
0,2
mm
Fig. 3: Ball-less CSP assembly
Solder paste printing for CSP assembly
Solder paste printing is a normal technological
step in SMD assembly. The requirements on this
technology concerning the relation between the
volume and the pitch are much lower.
The investigations discussed in this paper are
based on the following requirements and
challenges:
• The mounting of balls for pitches
between 1.0 and 0.8 mm on circular
pads with a diameter of 0.3 mm
requires high solder paste volumes
(0,05 mm³) to realize the needed
35
distance between component
substrate (stand-off).
and
Fig. 4: Solder paste printing for bumping
•
The surfaces of both the interposer
and the substrate are structured (nonflat) due to solder masks, bonding
pads and globe top etc.
Mounting of bumps for assembly of areaarray-components
Printable volumes and distances between
apertures
For soldering DRAM-CSP solder paste
volumes of 0.05 mm³ are necessary. That’s why
in reality larger solder paste volumes as landing
pads would demand are necessary. The first
investigations were about the minimum width of
the structures of the printing mask to get good
printing results and no slumping after the
soldering.
Pre-investigations have shown the result, that
the printing becomes critical for distances
between mask opening of 270 to 300 µm and
below. To produce the required volume of solder
paste this leads to a necessary mask thickness of
250 µm or more (see fig. 7).
Why are the requirements for large solder
paste volumes for CSP assembly as high?
Distance between aperture
0,40
250 µm
250 µm thickness Stencil
200 µm
200 µm
0,30
Distances
between
apertures of the
0,20
Volume solder
Volume printed paste
stencil to low
0,10
0,010
0,020
0,030
0,040
0,050
0,060
0,070
applicable solder volume volume mm³
Fig. 5: Well formed solder paste volumes have
still differences in their shapes if inspected
with laser scanning
•
Differences between singular printed
volumes for one component have to
be avoided. Otherwise the resulting
incoplanarity may cause opens in the
connections.
Fig. 6: Bumped Interposer of CSP
36
Fig. 7: Printabel volume and distances of
apertures
The quality of the paste release out of the
stencil after the printing is determined by the ratio
of the adhesion on the sides of the stencils
apertures to the adhesion of the paste on the
landing pads. If we assume the same adhesion
strengths per area on the sides of the stencils
apertures and on the landing pads an optimum of
paste release will be reached at a ratio of 0.8
(aperture opening to aperture sides). It is shown
in figure 8 that for solder paste volumes as
needed in our investigations the strength ratio is
always in the poor area for stencils with 200µm
and 250µm thickness. The behaviour of paste
release is good for a stencil thickness of 150µm,
but in this case the needed solder paste volume
and the minimum width of the distance between
structures of the mask is not reachable.
adhesion conditions
Ap/Aw
stencil thickness 150 µm
1,0
0,8
0,6
poor
release of
0,4
400
450
500
550
600
650
700
aperture
necessary printed volume
Fig. 8: Adhesion conditions on the substrate
and minimum distance between apertures on
the mask
That’s why special demands to the printing
stencil and the solder paste are necessary as
follows:
• smooth sides of the apertures (laser
cut, electro-polished, steel)
• conical opens (minimum angel of
inclination 5°)
• special composed pastes with rich
release behaviour
High flux and solvent contents in solder
paste
Using alternative bumping processes it is
necessary to take into account that 45 to 50 %
(volume) of the solder paste consist of flux and
solvent. They guarantee the cohesion and the
printability of the paste and the wetting of the
surfaces. These organic components of the solder
paste are in a liquid behaviour during the
soldering and are only partly transformed or
vaporized. (Following the information of the
producers the resulting solder joint still consists
of about 34 to 44 volume-% of organic
components.)
Using the usual bumping process (variant A) a
high portion of “solid” solder material is used,
e.g. pre-formed melted bumps etc. That is why in
such solder joints the amount of organic
components during the soldering and of organic
rests in the connection is poor.
Realizable bump height and coplanarity
50
Surface plan
Surface structur
Frequency [%]
40
Fig. 10: Bumps with flux residues
30
20
10
0
220
240
260
280
Bump height 262,5 / 259,9 µm σ 8,2 µm
300
320
340
Bump height [µm]
Fig. 9: Bump height after solder paste printing
on smooth surfaces and on structured surfaces
Due to structures on the substrate, any bow or
twist of the substrate and additional influences the
printing mask can not be always completely flat
placed. Anyway the printing results look good
and can be easily re-melted to bumps. Measuring
the volume of the resulting bumps (in fact the
height of the bumps) it becomes clear that, if the
substrate has had any unevenness, the printed
volume has become much higher. Also the
deviation of the single volumes increases.
Assuming a good release of the solder paste out
of the stencil a coplanarity with a standard
deviation of 6µm to 10µm is possible.
If using the alternative bumping process
during the reflow step the following may happen:
The liquid organic components build up “seas of
flux”; the still solid parts of the solder paste as
metal can move on this seas; neighbouring balls
coagulate with each other and build up “monster
bumps”, in most cases beside the pads.
Fig.. 11: Two bumps melting together to a
„monster bump“; pad on the lower left is poor
wetted; on the right two regular bumps with
common flux surface
37
Cured organic rests after the alternative
bumping process impair testing procedures like
laser scanning of surfaces or electrical testing,
because they cover the bump with a transparent
coating.
The reliability of CSP is not impaired by this
rests if no-clean-pastes are used. Additional
influences on the mechanical strength due to the
organic components have not been detected.
The removing of the organic rests is possible
by usual cleaning processes, though only with
mechanical expenditure if no-clean-pastes were
used. To remove them from mounted CSP is not
possible, in most cases not wanted too.
Distinctive features of ball-less CSP assembly
The assembly of CSP with only solder paste
printing result in some distinctive features that
should be discussed in the following.
Stand-off of the soldered connections
Because the printable solder paste volume is
limited it was necessary to investigate at first,
which solder volume is absolutely needed to build
up a reliable CSP solder joint.. In flip-chiptechnology the production of bumps with a
maximum height is expected to guarantee the
mechanical stability. Assembling CSP it was
detected, that due to the thermal easing realized
by the interposer the mechanical strain to the
solder joint is much lower. The deformation was
determined by simulation for an usual CSP array
[3].
The following is derivable:
• Temperature change -55 ° C ↔ +125
°C
⇒ max. strain by soldering < 1% (≈
εC)
• Influence of the contact height on
εV(max): poor
⇒ higher contact → higher εV(max)
• Influence of the tape material: much
more soft tape
⇒ εV(max) decreases
• εV(thermo-cycle) > εV(power-cycle)
⇒ contact heights of 150µm and
above are usable
The result of the investigations was, that the
strain of the solder joints (stretching, tension) is
lower than 1%, the empirical determined value
for the mechanical strength of flip-chip-solder
joints. Unlike for flip-chip-technology smaller
solder joints lead to a better behaviour, because
mechanical stress is reduced by other parts of the
connection (interposer, substrate).
38
Fig. 12: Deformation of the modul
Fig. 13: Stretching inside the bump
Influences of assembly
Whereas the quality is determined by the
printed geometry for bumping process using
solder paste printing in case of ball-less bumping
processes the assembly plays an important role.
The printed solder paste volume is pressed
during the assembly depending on the placement
pressure.
Fig. 14: Deformation of the printed volume
due to forces during components placement
(0,005 N/Bump)
The correlation between placement pressure
and enlargement of the printed pastes width and
in this way the influence to the usable paste
volume should have been investigated.
diameter of the printed volume
(µm]
mounted solder joints is in the usual range (see
table 1).
0,800
0,700
Component
Bump
0,600
60 bumps
mounted
0,500
0
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
placement force [N/Solder volume]
Fig. 15: Improving of the diameter of the
printed volume during components placment
Shear force
/N/
Standard
deviation
/N/
193
3.2
16.0
0.3
Table 1: Average shear force
The printed pastes width already is enlarged
by very small placement pressure forces by about
1/3 and the volume is hardened. So additional
increasing of the placement pressure does not
lead to additional width enlargement in any case.
In difference to the bumping in case of solder
paste printing for ball-less assembly we have to
assume smaller maximum diameters of solder
paste volumes. Placement pressure forces have to
be optimized near very small values of 3 to 4 mN
per dot.
The destroying was realized on the same
component, in the layers of the substrate as well
as in the solder joints (fig. 17).
Depot Diameter [µm]
0,75
Fig. 17: Different cracks during destructive
testing inside the solder joint (left) and inside
the laminate of the substrate (upper right)
0,70
0,65
0,60
0
2
4
6
8
Lage Depot [Reihe]
Fig. 16: Diameter of the printed volume in
relation to the inclination of the component
during assemblywith 4 mN/Bump
If the assembly is processed while the
component and the substrate are not in a very
parallel position, different deformations of the
paste volumes have to be expected. This can lead
to shorts in some areas or to oblique positions of
components.
The compression of the solder paste causes an
escaping of flux as well as an encapsulation of the
liquid components in the kernel of the volume.
That is why the influences on the origin of voids
have to be investigated.
Strenght of the solder joints
If an electronic device is tested by destructive
methods (pull-shear-test), the parting may happen
in the layers of the substrate or of the interposer
as well as inside the solder joint
During shear tests it was determined, that the
necessary shear strength to destroy the ball-less
Included voids have a fundamental influence
on the strength of a solder joint (IPC7095).
Using the regression analysis it has been
determined that the necessary shear force to
destroy the solder joints and to destroy the
substrate layers is nearly the same, taking under
consideration the standard deviation.
100
%
Voidfläche
0...12%"
75
50
25
0
0°
20°
0°
20°
0°
20°
0°
20°
Voidfläche
12...25%"
linear linear Soak Soak linearlinear Soak Soak
A (Rosin)
D (Resin)
Fig. 18: Position of the cracks in the solder
(different production conditions)
Nevertheless the investigations have shown
that the location of the break depends on the
voids. Fig. 18 shows that using a rosin solder
paste 80 to 90% of the solder joints are destroyed
inside the solder. Compared to that, if using a
resin solder paste this value is about 45 to 65%.
The remaining breaks are in the laminate of the
39
substrate. Similar correlations have been detected
for different position angles and different
temperature profiles (fig. 18)
Origin of voids and how to avoid them
If solder paste printing is used for producing
the solder volume needed for a CSP assembly it is
to be expected to find organic components of the
paste inside the metallic structure. The organic
rests build up “bubbles” inside the melted alloy.
These bubbles either can escape during the
soldering or they keep included. In this case voids
are generated.
Fig. 19 shows different voids:
• Large bubbles that have moved up in
the liquid solder to escape.
• Small bubbles that gather around an
interface and build up a separation
layer.
• Small bubbles generated on the
bottom of the solder joint and not yet
moved up.
• Small bubbles fixed in the solder.
Fig. 19: Result of the up moving of bubbles
due to buoyancy
Number and volume of voids can be
influenced by:
• Temperature profile during reflow.
• Chemical and physical behaviour of
the solder paste components (chemical
composition, volatility, viscosity, size
of solder spheres, alloy etc.).
• Behaviour of the surfaces.
The comparison between different probes to
investigate the influence of different parameters
to the number and volume of voids was done by
counting and area estimation of voids based on xray photos and photos of the destroyed solder
joints.
40
Fig. 20: Calculation of voids area by x-rayinspection and after mechanical destruction
(left: interposer, right: printed circuit board)
During the production of bumps (varinat B) it
was possible by influencing the process
parameters to avoid the generating of voids
completely. This seems to be impossible with
ball-less CSP assembly.
During the melting of the solder paste the
organic components generate bubbles. This
process is forced by the heterogeneous mixture of
solids and liquids. These bubbles are generated
on the surface due to germination or are included
inside the solder. Heating up the solder the light
bubbles (liquid organic components, gases of
fluxes) move up in the heavyweight solid or
melted solder due to the natural buoyancy.
Producing bumps conditions and parameters
(time, temperature gradient etc.) , have to be
selected in a way that allows bubbles to move up
and finally to reach the surface to escape. So it
was possible to produce void free bumps.
Fig. 21: Void free bumps (right: x-ray photo)
But, if two parts, printed circuit board and
interposer / CSP, have to be connected, there no
possibility for bubbles to escape the melted solder
unimpeded. They are in collision with the pad of
different ways on a changing of the soldering
parameters, so no significant correlation between
paste composition and void generating could have
been detected.
20
15
% Voids
the interposer and there is no possibility for the
bubbles to escape to the side because this
movement is not supported by the natural
buoyancy. Using a NSMD-layout (non solder
mask defined) does not improve the situation. To
modify only the behaviour of the solder paste, the
parameters of soldering or the surfaces can not
avoid voids.
10
5
0
A (Rosin)
B (Rosin)
C (Rosin
"poor in
voids")
D (Resin)
E (Resin)
solder paste
Fig. 24: Average size of voids depending on
the solder paste composition
Fig. 22: Uncovered bumps are melting void
free (left); if up moving of bubbles during
leting is limited by a component above the
bumps, voids can not escape.
Placement force
During assembly solder paste volumes are
compressed. Due to this the liquid organic
components of the solder paste are partially
stronger included inside, partially squeezed out of
the paste volume. A significant influencing of
void generating due to this effects could not have
been observed (fig. 25).
% Voids
4
Fig. 23: Lower two rows were covered by a
component (CSP), upper row was uncovered;
voids only in the lower two rows
Solder pastes
Starting point of most investigations about
avoiding voids is to modify the composition and
the behaviour of the solder paste to minimize the
generating of bubbles during melting. That’s why
different solder pastes have been evaluated
concerning these behaviour in this work (see fig.
24).
Rosin and resin pastes with different
compositions and also some especially “poor of
voids” declared pastes have been tested. As
discussed before, the generating of voids depends
on other circumstances too, especially from the
soldering parameters. The different pastes react in
2
0
1
2
3
4
5
Level of placement force
Fig. 25: Void generating depending on
different placement forces (placement
machine Siplace 80F4); temperature profile
with significant soak zone
Reflow process
Reflow parameters are modified in many
investigations about the reduction of voids
generating. It seems to be logical to modify these
parameters in a way, that bubbles may escape
from solder unimpeded. Investigations have been
made as follows.
The selection of test conditions and the
analysis of the results was done by DoE (design
of experiments). The simplest two-level-plans
41
were selected. The key factor to take this model
was the practicability. The three selected
parameters (experimental factors) are:
• peak temperature in °C,
• the temperature ramp (linear gradient
or plateau phase) and
• the time period above liquidus
temperature
rel. area = -2.24 + 0.11*A + 28.6*B –0.21*C
– 0.22*A*B + 0.2*B*C (R² = 91.26 %)
number of voids = 64.2 – 30.3*B (R² = 60.97
%).
Rampe = 0,0
11,9
rel. Void- 9,9
Flaeche 7,9
5,9
3,9
1,9
220
224
228
232
236
65
75
85
95
105
t_liquidus
Peaktemp.
Fig. 28: Void area depending on the
temperature profile (linear profile, rampe=0,0)
The results show:
• The generating of voids can be
influenced by the reflow conditions.
• A key factor is the temperature
profile. A profile with a significant
soak zone generates less voids.
• The increasing of the peak
temperature and of the time period
above liquidus temperature generates
less voids.
• To avoid voids generating completely
by varying the reflow parameters is
impossible.
Fig. 26: Examples of tested temperature profile; upper once with linear gradient up to peak
zone, lower once with soak zone
20
soak profile
linear profile
15
Voids
% 10
5
0
1
3
5
7
9
1
3
5
7
9
level of placement force
Fig. 27: Void area depending on the
temperature profile and the level of
placement force during assembly
The responses are:
the relative area of voids in % and
the absolute number of voids.
So a 2³ plan of experiments was found,
consisting of 8 different experimental points. The
calculated regression equations show the
influence of every parameter on the final results.
The complete equations are:
42
Geometrical arrangement during soldering
An effective solution can be derived from the
discussed investigations:
The device must, at least during the melting
process of the solder, be brought into an inclined
or vertical position. As a result up moving
bubbles no longer collide with an solid surfaces.
They move up to the liquid surface of the melted
solder and can escape unimpeded, because this
surface is already oxide free and relaxed by the
flux.
•
buoyancy
Adhesion
α
weight force
Fig. 29: An inclined arangement of the
device allows the escaping of bubbles due
to buoyancy; the component is fixed by
solder paste adhesion
15,0
%
0°
10,0
20°
60°
90°
A removing of flux rests after the
bumping is necessary.
Ball-less CSP assembly using screen printing
is possible too. The geometrical behaviour causes
the stand-off of the connection. The structure of
the connection, especially the coplanarity of the
components on the device is influenced by the
conditions during the assembly. The strength of
the whole connection is determined by the
strength inside the substrates and by the quality of
the solder joint. This quality is impaired by the
inclusion of voids. Voids are generated due to the
organic components in the solder paste. The
producing of regular solder joints is possible.
The generating of voids can be influenced by:
• The composition of the solder paste,
• The optimisation of the reflow
conditions,
• A modification of the arrangement of
devices during the soldering process.
Especially the arrangement of the devices
during the soldering process determines the
generating of voids.
5,0
0,0
A (Ros in)
B (Ros in)
C (Ros in "poor
in voids ")
D (Res in)
E (Res in)
solde r paste
Fig. 30: Reduction of void density depending on the
used solder paste and the angle of inclined arrangement of the device during soldering
The results show that a significant influence
on void generating is possible by varying the
arrangement of the device during melting of the
solder. Fig. 30 shows this influence. It is much
more significant than any influence due to solder
paste composition. This solution was enroled for
patent (not yet published).
Conclusions
There are two possibilities to improve the
productivity of CSP assembly by using the solder
paste screen printing process:
• Bumping using screen printing
• Ball-less direct assembly of CSP on
printed solder paste volumes.
At first the bumping was investigated. It is
possible under the following conditions:
• Taking the limitations of screen
printing concerning pitch and height
of the volumes to be printed.
• The uniformity of the produced
bumps is determined by the surface
topography of the CSP interposer.
Acknowledgments
The authors want to thank Infineon
Technologies Dresden GmbH for the substantial
support duing these investigations.
References
1.
2.
3.
4.
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7.
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America Utica, NY, USA)
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Qualität von Lötverbindungen Patent application D 10 20 31
12.6 Az (not yet published)
S. Rzepka, E.Höfer, J. Simon, E. Meusel, H.Reichl: Stress
Analysis and Design Optimization of a Wafer-Level CSP by
FEM Simulations and Experiments; 51st ECTC (2001
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Thermal Fatigue”, S. 248-255, proceedings of the technical
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Olson, B., Cholewczynski, M., “Measurement of large Solder
Voids using X-Ray Image Analysis”, S. 550-555, proceedings
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September 24.-28., 2000
Bell, H., Kämpfert, M., „Hacken und Ösen bei der Verarbeitung
von BGAs, Teil 2“, Seite 12-17, SMT Magazin Ausgabe Mai
2001, Heft 4, ISSN 0947 0808
Adams, T., „Stepped Die Attach Cure Banishes Voids“, Solid
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Jay, R., Kwong, A., „Void Formation and Impact on Solder
Joint Reliability“ Proceeding of the technical conference APEX
2001, San Diego, CA, January 14.-18., 2001
43
7
Zentrum für mikrotechnische Produktion - ZµP
Leiter:
Prof. Dr.-Ing.habil. Wilfried Sauer
Stellvertreter:
Wissenschaftlicher Koordinator:
Telefon:
Fax:
e-Mail:
www:
Adresse:
0351 / 463 33274
0351 / 463 37069
[email protected]
http://www.mikrotechnische-produktion.de/
TU Dresden
Mommsenstr. 13
01062 Dresden
Das Zentrum für mikrotechnische Produktion (ZµP), eine zentrale wissenschaftliche Einrichtung der
Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dresden, widmet sich in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Elektronik-Technologie (IET) und weiteren Instituten der TU Dresden einer
Vielzahl von fachlichen Themen rund um die Elektronik-Technologie.
Hauptarbeitsrichtungen des Zentrums sind:
Forschungsarbeiten zu Verfahrens- und Prozesstechnologien der Elektronik in Projekten,
Aus- und Weiterbildung, Wissenstransfer,
wissenschaftliche Untersuchungsleistungen.
Die Basis für diese Arbeiten sind das umfangreiche diagnostische und technologische Equipment des
ZµP und des IET, die langjährigen Erfahrungen der Wissenschaftler auf diesen Gebieten und die Einbindung des Zentrums in das Kompetenznetzwerk Mikrotechnische Produktion, einem deutschlandweiten Transfernetzwerk. Das Netzwerk wird gebildet durch inzwischen weitere fünf Transferzentren
an Forschungseinrichtungen und durch eine Vielzahl von Industrieunternehmen. Es repräsentiert Forschungsprojekte, die vom BMBF gefördert werden, und realisiert für diese Projekte den Transfer von
Know-How und Technologien in die deutsche Elektronik-Industrie.
Zu den anwendungsbereiten Technologien und Methoden am ZµP gehören:
eine breite Palette an Montageverfahren für mikrotechnische Baugruppen auf organischen und
anorganischen Substraten,
die rechnergestützte Simulation und Optimierung von Verfahrens- und Prozessabläufen sowie
Parametern,
die Entwicklung von Messverfahren und Softwaretools für das Qualitätsmanagement und die
Beurteilung von Maschinen- und Prozessfähigkeiten,
die Anwendung und Weiterentwicklung zerstörungsfreier Prüf- und Diagnostikverfahren (z.B.
Röntgen, Ultraschall, Spektroskopie),
die Realisierung von beschleunigten Alterungstests und die Beurteilung der resultierenden
Veränderungen
und andere.
Ergänzend zu den wissenschaftlichen Untersuchungen und den Forschungsprojekten beteiligt sich das
ZµP an Aktivitäten in der studentischen Ausbildung, ist verantwortlich für die Ausbildung von Lehrlingen im Berufsbild Mikrotechnologe und führt Weiterbildungsmaßnahmen durch.
Das Zentrum für mikrotechnische Produktion hat in langjähriger Arbeit ein Erfahrungs- und Kompetenzniveau sowohl zu fachlichen Inhalten als auch zum „Know-How über den Transfer“ erreicht, das
Verbundprojekten unter dem Schirm „Mikrotechnische Produktion“ eine effektive und effiziente Ar44
beit in den Bereichen Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer ermöglicht. Besonders die in den bisherigen Aktivitäten aufgebaute Marketing-Kompetenz ermöglicht dem Netzwerk die wirkungsvolle
Umsetzung der Transfermaßnahmen. Die jährliche Beteiligung des Netzwerkes an der Messe „SMT,
Hybrid, Packaging“ in Nürnberg ist bereits zu einem festen Anlaufpunkt für Interessenten aus allen
Bereichen geworden. Auch 2002 wurde dieser Messestand vom ZµP vorbereitet und organisiert. Ebenso trägt die Reihe „Workshops Mikrotechnische Produktion“ zu einem erfolgreichen Wissenstransfer aus den geförderten Projekten bei.
Kompetenznetzwerk Mikrotechnische Produktion
Das Kompetenznetzwerk Mikrotechnische Produktion mit direkter Beteiligung des ZµP widmet sich
dem Know-How-Transfer aus geförderten Verbundprojekten. Die inzwischen fünfTransferzentren in
Dresden, Berlin, Erlanden, Karlsuhe und Izehoe bieten Weiterbildungs-, Beratungs- und Dienstleistungen an und unterstützen gemeinsam mit den jeweiligen Industriepartnern damit die Befähigung
dees gesamten Umfeldes der Elektronikproduktion in Deutschland.
45
Center of Microtechnical Manufacturing (german abbrev.: ZµP)
Director:
Prof. Dr.-Ing.habil. Wilfried Sauer
Deputy:
Scientific Coordinator:
Phone:
Fax:
email:
www:
Address:
0351 / 463 33274
0351 / 463 37069
[email protected]
http://www.mikrotechnische-produktion.de/
Mommsenstr. 13
01062 Dresden
GERMANY
The Center of Microtechnical Manufacturing (ZµP), a central scientific institution of the Department
of Electrical Engineering and Information Technology of Dresden University of Technology, works
together with the Electronics Technology Laboratory and other labs of the university in a number of
fields around electronic packaging.
Main working fields of the center are:
research work in projects in the area of procedure and process technology of electronics,
education and further education, knowledge transfer,
scientific investigations.
One prerequisite to work on these fields is the wide range of available technological and diagnostics
equipment of the center ZµP and the Electronics Technology Lab. Another one is the longtime experience of the scientists. In addition to that the center is member of a network of competence called
“Kompetenznetzwerk Mikrotechnische Produktion” in Germany. Meanwhile the network is based on
five additional competence centers at scientific research institutions and a large number of industrial
enterprises. It represents research project which are promoted by the Federal Ministry of Education
and Research. The network realizes the transfer of knowledge and of technologies out of these projects
to the whole German electronics industry.
Available technologies and methods at the center ZµP are i.e.:
a wide range of different assembly processes for electronic devices on organic and inorganic
substrates,
computer aided simulation and optimization of technologies, processes and parameters,
development of measuring procedures and software tools for quality management and the assessment of machine and process capabilities,
application and further development of nondestructive diagnostics (e.g. x-ray, ultrasonic,
spectroscopy),
realization of accelerated stress tests and the evaluation of the resulting modifications,
and additional.
Beside to the scientific investigations and research projects the center ZµP is envolved in activities in
students education, it is responsible for the training of apprentices in “Microtechnology” and it has
activities in further education.
During the past years the center ZµP has reached a high level of experiences and competence in
scientific fields as well as in the field of “knowledge about knowledge-transfer”. In this way the promoted research projects under the thematic roof “microtechnical manufacturing” can be supported to
46
realize very effective and efficient activities in the areas of public relations and knowledge transfer.
Especially the accumulated competence in marketing allows the network the effective implementation
of transfer activities. The annual participation of the network in the fair “SMT, Hybrid, Packaging” in
Nuremberg has become a fix meeting point for interested people from different institutions and enterprises. As in the years before the exhibition in 2002 was prepared and organized by the center ZµP.
Also the successful and traditional series of workshops named “Mikrotechnische Produktion” contributes to the effective knowledge transfer out of the promoted research projects.
The Network of Competence Microtechnical Manufacturing
With participation of the ZµP is focused on the new know-how-transfer out of promoted research projects. The meanwhile five Centers of Transfer in Dresden, Berlin, Erlangen, Karlsruhe und Itzehoe
offer further education seminars, consulting and services and this way together with the industrial
partners they support the qualification of the electronics production in Germany.
47
Weitere Aktivitäten
More Activities
8
Weitere Aktivitäten / More Activities
8.1 Patente / Patents
Dr.-Ing. Uhlemann, Jürgen
Patent-Nummer:
198 57 599
IPC.
FO4B 17/03
Bezeichnung:
Verdrängungspumpenanordnung zum vorzugsweisen Einsatz in
medizinischen Bereichen
Tag der Anmeldung: 18.07.2002
8.2 Wissenschaftliche Veröffentlichungen und Vorträge /
Publications and Presentations
Albrecht, H.-J.; Wolter, K.-J., Zerna, T.;
Co-operation between University and Industry in Research and Education, in: Proceedings of the
5th International Academic Conference on Electronic Packaging Education and Training”, Dresden,
20./21.03.2002, Templin, Verlag Dr. Markus A. Detert 2002
Biedorf, R.; Heinze, R.; Wollanke, A.; Wolter, K.; Zerna, T.; Plötzke, A.;
Alternative Bumping Processes for DRAM-CSP, in: 52nd Electronic Components and Technology
Conference, San Diego, USA, 28.-31.05.2002
Detert, M.; Oppermann, M.; Zerna, T.;
Further Training of Human Resources as a Key Factor for Commercial Success, in: 52nd Electronic Components and Technology Conference, San Diego, USA, 28.-31.05.2002
Dziedzic, A.; Rebenklau, L.; Golonka, L.; Wolter, K.-J.:
Fodel Microresistors – Processing and Basic Electrical Properties, IMAPS – Europe CRACOW
2002
Hagen, G.; Wolter, K.-J.; Wagner, A.
Vacuum Soldering in Electronics: Theory and Applications, 25th International Spring Seminar on
Electronics Technology (ISSE), 11.-14.05.2002, Prag (Tschechische Republik)
Hagen, G.; Wolter, K.-J.; Wagner, A.
Vacuum Soldering in Electronics Packaging, SMTA International Conference, 22.-26.09.2002,
Chicago, Illinois (USA)
Herzog, T.:
Beiträge zur Entwicklung eines plasmagestützten flußmittelfreien Reflowlötverfahrens, Dissertation TU Dresden, 2002, Verlag Dr. Markus A. Detert, Templin, 2002
Herzog, T., Wolter, K.-J., Rudolph, S.:
Process Capability, Wetting Behavior and temperature dependent Shear Strength of alternative
Lead free Solder Joints, proceedings of the SMTA International, Chicago, IL, Sept. 2002
Hielscher, G.,
Lotpastenverarbeitung, Verlag Detert, Templin, ISBN 3-934142-04-4
Oppermann, M.; Sauer, W.; Wohlrabe, H.; Zerna, T.:
Optimization of Quality Costs with “Dynamic Programming”, Vortrag und Proceedings im Rahmen der Konferenz „ISSE 2002“, 11.-14.05.2002 in Prag.
48
More Activities
Oppermann, M.; Sauer, W.; Kaiser, G.:
Qualitätskostenoptimierung in der Elektronikproduktion, Tutorial im Rahmen der Messe
„SMT/HYBRID/PACKAGING 2002“, Nürnberg.
Oppermann, M.; Sauer, W.; Wohlrabe, H.:
Optimization of Quality Costs, Vortrag und Proceedings im Rahmen der Konferenz „FAIM 2002“,
15.-17.07.2002 in Dresden.
Oppermann, M.:
Modellierung und Optimierung des Qualitätsverhaltens von Fertigungsprozessen in der Elektronik: Elektronik-Technologie in Forschung und Praxis, Templin, Verlag Dr. Markus A. Detert,
2002, ISBN 3-934142-08-7
Paproth, A.; Wolter, K.-J.:
Influence of Surface Roughness on the Wettability by Packing Materials, Vortrag und Proceedings zur ISSE 2002 in Prag, CSR, Mai 2002
Rieske, R.:
Attenuation Measurements of Integrated Polymer Waveguides, Workshop Photonics in Electronics Technologies, Dresden, 01.-02.07.2002
Rieske, R.; Hart, G.; Wolter, K.-J.:
Characterization of Polymer Waveguides for Electrical-Optical Circuit Boards, SIITME 2002,
Cluj-Napoca, Rumänien, 19.-22.09.2002, ISBN 973-9357-13-X
Vogt, R.; Zerna, T.;
Warum sind hochdichte Baugruppen (HDI) zunehmend erforderlich? - Triebkräfte, Design,
Herstellbarkeit, in: FED-Jahreskongress 2002, Berlin, 13./14.09.2002
Weigert, G.; Werner, S.; Kellner, M.:
Fertigungsplanung durch prozessbegleitende Simulation, (Manufacturing Planning by Process
Accompanied Simulation), In: 10. ASIM-Fachtagung "Anwendung der Simulationstechnik in Produktion und Logistik", Duisburg, März 2002, Tagungsband S. 42 – 51, ISBN 3-936150-16-8
Werner, S.; Weigert, G.:
Process Accompanying Simulation - A General Approach for the Continuous Optimization of
Manufacturing Schedules in Electronics Production, In: 2002 Winter Simulation Conference., San
Diego, California USA, December 2002, Proceedings p. 1903 – 1908
Werner, S.; Kellner, M.; Schenk, E.; Weigert, G.:
Just-in-sequence Material Supply - A Simulation Based Solution in Electronics Production, In:
12th International Conference FAIM'02, Flexible Automation & Intelligent Manufacturing, Dresden,
July 2002, Proceedings p. 461 – 468, ISBN 3-486-27036-2
Wohlrabe, H.:
Utnyttja processens fulla potential, Elektronik i Norden, Branschtidning för Nordens Elektroniker,
Nr. 9, 17 maj 2002
Wohlrabe, H.
Monterings- och lödprocessen, Elektronik i Norden, Branschtidning för Nordens Elektroniker, Nr.
11, 14.juni 2002
49
More Activities
Wohlrabe, H.
Steigerung der Qualität durch Prozessfähigkeitsanalysen, Tutorial im Rahmen der Messe
„SMT/HYBRID/PACKAGING 2002“, Nürnberg.
Wohlrabe, H.:
Aktive Nutzung von Qualitätsfähigkeitskennziffern in der Fertigung von elektronischen Baugruppen- ein Überblick., Vortrag auf der DVS/GMM-Fachtagung Elektronische Baugruppen; Aufbau und Fertigungstechnik, 06-07.02.2002, Fellbach
Wohlrabe, H.:
Präzise Bestücken; Prozess- und Maschinenfähigkeit in der Elektronikfertigung, Qualität und
Zuverlässigkeit 47(2002)11, S.1143-1146
Wohlrabe, H.:
Utnyttja processens fulla potential (Prozessfähigkeit), Elektronik i Norden (Schweden), Teil 1 Nr.
9 2002 S. 24-28, Teil 2 Nr. 11 2002 S. 52-54
50
Wissenschaftliche Veranstaltungen
Scientific Events
8.3 Wissenschaftliche Veranstaltungen / Scientific Events
5th International Academic Conference on Electronic Packaging Education and Training
Am 20. und 21. März 2002 fand in Dresden die „5th International Academic Conference on Electronic
Packaging Education and Training“ statt.
Diese Konferenz, ursprünglich initiiert von Prof. Rao Tummala, Direktor des Packaging Research
Center am Georgia Institute of Technology (Atlanta, USA), bietet Interessenten aus Wissenschaft und
Industrie eine Diskussionsplattform und eine Begegnungsstätte. Schwerpunktthema auch dieser 5.
Konferenz war die universitäre Ausbildung zum Electronics Packaging, deren Inhalte, Formen und
Methoden. 70 Teilnehmer aus 13 Ländern diskutierten die in ca. 30 Vorträgen präsentierten Ergebnisse.
Hauptvorträge wurden zu folgenden Themen gehalten:
Status and Challenges in Microsystems Packaging Education in US
Rao Tummala; Director of Packaging Research Center at Georgia Tech, Atlanta, Georgia, U.S.A.
Electronic Packaging Activities in Europe
Herbert Reichl; Director of Fraunhofer-Institute of Reliability and Microintegration, Berlin, Germany
Wafer Level Packaging - Blurring the boundaries between packaging and wafer technologies
Barbara Vasquez; Senior Director Memory Products of Infineon Technologies, Munich, Germany
A Basic Course in Microelectronics Packaging
G. Brändli and G. Tröster; ETH Zurich, Electronics Lab, Switzerland
Die gesamten Vorträge sind in den Proceedings dieser Konferenz, ISBN 3-934142-07-9, veröffentlicht.
Organisiert wurde die Konferenz gemeinschaftlich vom Zentrum für mikrotechnische Produktion,
vom Institut für Elektronik-Technologie und vom Institut für Halbleiter- und Mikrosystemtechnik der
Technischen Universität Dresden. Die Durchführung wurde unterstützt vom Verein „Förderung der
Elektronik-Technologie an der TU Dresden e.V.“.
On March 20th and 21st 2002 the „5th International Academic Conference on Electronic Packaging
Education and Training“ took place in Dresden.
This conference, originally initiated by Prof. Rao Tummala, director of Packaging Research Center at
Georgia Institute of Technology (Atlanta, USA), offers to interested people from scientific institutions
and industry a place to meet each other and to discuss. As before this 5th conference was focused on
university education in the field of electronics packaging, their content and methods. 70 participants
from 13 countries discussed the near 30 given presentations.
Keynote presentations were given about the following topics:
Status and Challenges in Microsystems Packaging Education in US
Rao Tummala; Director of Packaging Research Center at Georgia Tech, Atlanta, Georgia, U.S.A.
Electronic Packaging Activities in Europe
Herbert Reichl; Director of Fraunhofer-Institute of Reliability and Microintegration, Berlin, Germany
Wafer Level Packaging - Blurring the boundaries between packaging and wafer technologies
Barbara Vasquez; Senior Director Memory Products of Infineon Technologies, Munich, Germany
A Basic Course in Microelectronics Packaging
G. Brändli and G. Tröster; ETH Zurich, Electronics Lab, Switzerland
All given presentations are published in the conference proceedings, ISBN 3-934142-07-9.
The conference was organized by the Center of Microtechnical Manufacturing, the Electronics Technology Laboratory and the Semiconductor and Microsystems Laboratory of Dresden University of
Technology. The realization was supported by the “Electronic Packaging Promotion Society at Dresden UT”.
51
Scientific Events
12. Konferenz "FLEXIBLE AUTOMATION & INTELLIGENT MANUFACTURING"
(FAIM)
Vom 15. bis 17 Juli 2003 fand die 12. Konferenz FLEXIBLE AUTOMATION & INTELLIGENT
MANUFACTURING" (FAIM) in Dresden statt. Sie wurde vom Verein Förderung der ElektronikTechnologie an der TU Dresden gemeinsam mit dem Institut für Produktionstechnik der Technischen
Unversität Dresden vorbereitet und durchgeführt. Veranstaltungsort war das Hotel Dresden Hilton.
Insgesamt nahmen 180 Vertreter aus Wissenschaft, Industrie und Forschung teil, die aus nahezu 30
Ländern nach Dresden kamen. In mehr als 30 Sessions mit über 100 Vorträgen wurden 15 verschiedene Themenkomplexe behandelt. Folgende Keynote-Vorträge wurden gehalten:
Collaborative Business - The New Paradigm for Automation and Manufacturing
Prof. Hans-Jörg Bullinger, Fraunhofer-Gesellschaft
Architecture of Knowlegdge
Prof. Gunter Henn, Dresden University of Technology, Faculty of Architecture
Virtual Organizations in Manufacturing: Trends and Challenges
Prof. Luis M. Camarinha-Matos, New University of Lisbon, Faculty of Sciences and Technology
Volume Microprocessor Manufacturing at AMD / Fab30 Dresden – Challenges and Solutions
Toralf Güldner, AMD Saxony Manufacturing GmbH
Ein Konferenzbankett auf der Festung Königstein und eine Industrial Tour zur „Gläsernen Manufaktur“ rundeten das Programm ab.
Während einer Konferenz-Session
At the conference bankett
12th Conference "FLEXIBLE AUTOMATION & INTELLIGENT MANUFACTURING"
(FAIM)
From July 15th to 17th 2002 the 12th Conference on FLEXIBLE AUTOMATION & INTELLIGENT
MANUFACTURING" (FAIM) took place in Dresden. It was organized by the Society of “Promoting
Electronics Technology at Dresden University of Technology” together with the Electronics Technology Lab of DUT and the Institute of Production Technology. The conference took place in Hilton hotel. 180 people from science, industry and research took part. They came to Dresden from about 30
different countries. During 30 sessions with some 100 presentations 15 different topics have been discussed. The following keynote presentations where given:
Collaborative Business - The New Paradigm for Automation and Manufacturing
Prof. Hans-Jörg Bullinger, Fraunhofer-Society
Architecture of Knowlegdge
Prof. Gunter Henn, Dresden University of Technology, Faculty of Architecture
Virtual Organizations in Manufacturing: Trends and Challenges
Prof. Luis M. Camarinha-Matos, New University of Lisbon, Faculty of Sciences and Technology
Volume Microprocessor Manufacturing at AMD / Fab30 Dresden – Challenges and Solutions
Toralf Güldner, AMD Saxony Manufacturing GmbH
A conference bankett at Königstein fortress and an industrial tour to the “Gläserne Manufaktur”
completed the program.
52
Scientific Events
2. X-Ray Forum am 19.09.2002 in Dresden
Gemeinschaftlich mit der Firma phoenix|x-ray wurde das 2. X-Ray-Forum am Institut für ElektronikTechnologie und am Zentrum für mikrotechnische Produktion durchgeführt. Fast 100 Teilnehmer
konnten an diesem Tag wissenschaftliche Vorträge zur zerstörungsfreien Prüfung in der ElektronikProduktion hören. Großes Interesse fanden die praktischen Vorführungen in den Laboren des Instituts
und des Zentrums. Bei einer Abendveranstaltung wurden die Diskussionen fortgeführt.
2. X-Ray Forum on 19th September 2002 in Dresden
Together with phoenix|x-ray the 2nd X-Ray-Forum was organized at the Electronics Technology Lab
and the Center of Microtechnical Manufacturing. Some 100 participants could listen to presentations
about non-destructive testing in electronics production. The practical demonstrations in the lab rooms
have been especially interesting. During an evening event the discussions where continued.
Organisation und Ausrichtung des Workshops „Photonics in Electronics Technologies“,
Dresden, 01.-02.07.2002 in Zusammenarbeit mit dem Institut für Nachrichtentechnik
(Prof. Schäffer), dem Graduiertenkolleg Sensorik und der Wroclaw University of Technology (Polen, Dr. Patela)
Organizing and hosting of the workshop „Photonics in Electronics Technologies“, Dresden, 01.-02-07.2002, in collaboration with the Communications Laboratory (Prof. Schäffer), the Research Group Sensorics and Wroclaw University of Technology (Poland, Dr.
Patela)
Workshop „Leitkleben in der Elektronik“
Die Anwendung von Klebstoffen in der Fertigung elektronischer Geräte ist seit langem Stand der
Technik. Neuartige Entwicklungen im Bereich der Klebstoffe führen jedoch zunehmend zu neuen
Anwendungsfeldern. Speziell die Aufbau- und Verbindungstechnik im Bereich der ElektronikTechnologie nimmt hierbei eine Schlüsselrolle ein. Um die europäische Forschungs- und Entwicklungs-Infrastruktur in diesem Bereich zu stärken, wurde das thematische Netzwerk „Adhesives in
Electronics“ gebildet. Zweck des Netzwerkes ist der Informationsaustausch zwischen Materialentwicklern und Materialanwendern.
Im Rahmen des Netzwerkes fand am 9. und 10. Oktober 2002 an der Technischen Universität Dresden
ein Workshop zum Thema „Leitkleben in der Elektronik“ statt.
Der Workshop bestand aus einem theoretischen und praktischen Teil. Neben chemischen und physikalischen Grundlagen zum
Kleben wurden Vorträge zu BumpingTechnologien für Leitklebstoffe, Klebstoffanwendungen im Microelectronic-Packaging,
polymerer Dickschichttechnik für Smart Label sowie Adhesive-Flip-Chip-Technologien
für Smart Label gehalten. Zu den Referenten
gehörten u.a. Herr Lepagnol (Consulting Distribution Services Dammartin En Goele, France), Herr Dr. Schäfer (Fraunhofer Institut für
Beispiel Testlayout für Antennendruck Smart Label
Angewandte Materialforschung, Bremen),
Herr Aschenbrenner (Fraunhofer Institut für
Zuverlässigkeit und Mikrointegration, Berlin). Praxisnahe Vorträge wurden von Herrn Schneider
(MPD Dresden), Herrn Dr. Kriebel (KSW microtec Dresden), sowie Herrn Luniak (TU Dresden)
gehalten.
Die in den Vorträgen vermittelten Kenntnisse wurden in einem Praktikum vertieft und anschaulich
dargestellt. Den Teilnehmern wurden in stationsgebundenen Versuchen Kenntnisse zum Bumpen,
Drucken und Dispensen von anisotrop und isotrop leitfähigen Klebstoffen vermittelt. Anhand eines
53
Scientific Events
RFID-Demonstrators erfolgten die Montage von Flip-Chips sowie die analytische Bewertung der realisierten Klebeverbindungen.
Am Workshop nahmen fast 50 Interessenten teil.
Workshop „Conductive Adhesives in Electronics“
Using adhesives in the manufacturing of electronic devices is state of the art. Latest developments in
the field of adhesives lead to new fields of application. Especially electronics packaging plays a key
role in this connection. A network “Adhesives in Electronics” has been installed to enhance the European research and development infrastructure in this field. The network is focused on the information
exchange between material developers and material users.
Within the scope of the network a workshop about “Conductive Adhesives in Electronics” took place
on October 9th and 10th 2002 at Dresden University of Technology.
The workshop was devided into two parts, a
theoretical and a practical one. In addition to
th chemical and physical basics of using adhesives presentations where given about
bumping technologies for cinductive adhesives, about using adhesives in microelectronics packaging, about polymeric thick film
technology for smart labels and about adhesive flip chip technologies for smart labels.
Presenters where amongst others Mr. Lepagnol (Consulting Distribution Services Dammartin En Goele, France), Mr. Dr. Schäfer
(Fraunhofer Institute of Applied Material
Research, Bremen) and Mr. Aschenbrenner
During practical exercises in the laboratories.
(Fraunhofer Institute of Reliability and Microintegration, Berlin). Practical oriented
presentations where given by Mr. Schneider (MPD Dresden), Mr. Dr. Kriebel (KSW microtec Dresden) and Mr. Luniak (TU Dresden).
The knowledge was extended and illustrated during some practical exercises. The participants did
learn a lot about bumping, printing and dispensing of isotropic and inisotropic conductive adhesives.
Using a RFID-example the assembly of flip chips and the analytical evaluation of the produced adhesive connections was demonstrated.
Some 50 interested people took part in the workshop.
Veranstaltungen des Sächsischen Arbeitskreises Elektronik-Technologie
Der Sächsische Arbeitskreis Elektronik-Technologie bietet seit 1991 als Interessenverbund und seit
1994 als Arbeitskreis unter dem Dach des Dresdner Bezirksvereins des VDI eine Plattform für fachliche Dispute und einen regen Erfahrungsaustausch zwischen Unternehmen und Instituten zur Elektronik-Technologie. In jährlich 4 bis 5 Treffen werden jeweils aktuelle Themen durch Vorträge, Präsentationen und Fertigungsbesichtigungen zur Diskussion gestellt. Vertreter von mehr als 60 Einrichtungen
haben sich an den zurückliegenden Veranstaltungen beteiligt.
Meetings of the Saxon Study Group Electronics Technology
The Saxon Study Group Electronics Technology, which was founded in 1991 as an association and
established in 1994 as a task force in the “Society of German Engineers” (Dresden Branch), offers a
platform for technical discussions and exchange of experiences between enterprises and research
institutes. Presentations are given, current topics of interest are discussed and different production
facilities are visited during four to five meetings every year. Representatives of about 60 institutions
from allover Germany took part in the past meetings.
54
Scientific Events
31.Treffen; 27.03.2002
TechnoLab GmbH Berlin
Baugruppenanalytik und bleifreie Elektronik
32. Treffen 06.06.2002
Technische Sammlung der Stadt Dresden
Informationstechnik für die mikrotechnische Produktion
33. Treffen 26.09.2002
Prettl Elektronik Radeberg GmbH
Qualitätsmanagement in der Baugruppenfertigung
34. Treffen 30.10.2002
IFM 2002 Neue Messe Dresden
Höhere Effizienz in der Entwicklung und Fertigung der Elektronik
55
Labors und Beratungsleistungen
8.4 Labors und Beratungsleistungen
Nachfolgend finden Sie eine Auflistung der am Institut für Elektronik-Technologie etablierten Labors
und der dort verfügbaren Geräte und Anlagen sowie der Themenschwerpunkte, zu denen Wissenschaftler des IET Sie kompetent beraten können. Bitte wenden Sie sich direkt an die jeweils genannten
Ansprechpartner.
Labors
SMD-Montage
Verfahrens- und Prozesstechnologie in der Elektronikfertigung; Messungen und Untersuchungen zum
Schablonendruck; hochgenaue Bauelemente-Bestückung; verschiedene Lötverfahren; Montage von
SMD-Baugruppen; Maschinen- und Prozessfähigkeit in der Elektronikmontage.
Zerstörungsfreie Prüfverfahren
Zerstörungsfreie Prüfung von Baugruppen und Bauelementen durch Ultraschallmikroskopie und Röntgeninspektion; Analyse von Schichtdicken und –zusammensetzungen.
Dickschichttechnik
Entwicklung und Fertigung von Hybrid-, Sensor und Aktuatorbaugruppen sowie Multichipmodulen in
Dickschicht-und LTCC-Multilayer-Technik; Spezialanfertigungen von Keramiksubstraten für die
Mikrofluidik.
Bildverarbeitung
Bildaufnahme, -verarbeitung und -auswertung und deren Anwendung für die automatische visuelle
Inspektion in der Elektronikfertigung.
Prozesssimulation und -optimierung
Simulation und Optimierung von Fertigungsprozessen; Anwendung innovativer Optimierungsalgorithmen; Qualitätssimulation; Qualitätsmanagement.
Lasertechnik
Bearbeitung von Keramiksubstraten und Metallfolien; Laserschweißen und Laserwiderstandsabgleich.
Leiterplattenherstellung
Herstellung von durchkontaktierte Mehrlagen-Leiterplatten.
Messen und Prüfen
Geometrische Vermessung von Leiterplatten (z.B. Verwölbung / Verwindung); hochgenaue Analyse
der Oberflächentopographie; Pull-Shear-Testing; Analyse der Benetzbarkeit von Oberflächen;
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Beratungsleistungen
Ultraschallmikroskopie
Ausrüstung:
Ultraschallmikroskop SONOSCAN D 6000 auswechselbare Transducer mit folgenden Frequenzen
und lateralen Auflösungen:
10 MHz
250 µm
15 MHz
175 µm
20 MHz
125 µm
30 MHz
75 µm
100 MHz
25 µm
230 MHz
10 µm
Eindringtiefe frequenz- und materialabhängig bis zu mehreren Millimetern
frei wählbare schichtweise Abrasterung des Inneren der Probe (C-Scan, Q-BAM, THRU-Scan)
3D - Darstellung möglich
Koppelmedium: deionisiertes Wasser
Leistungen:
zerstörungsfreie Inspektion von Musterserien und Stichproben von gehäusten Bauelementen und Baugruppen sowie Leiterplatten
schichtweise Detektion nach Fehlern, wie Delaminationen, Gaseinschlüssen und Rissen insbesondere
Laminaten und großflächigen Verklebungen (z.B. Heatsinks)
Ultraschall-Scans als Datei oder Colorprints lieferbar
Kontakt:
Tel:
0351 / 463 386 25
Fax:
0351 / 463 360 78 oder / 463 370 69
E-Mail: [email protected]
Röntgenmikroskopie
Ausrüstung:
Röntgenmikroskop pcb|analyser 160 + ovhm|module
Fa.: Phoenix|x-ray Systems + Services GmbH
Beschleunigungsspannung 10 ... 160 kV
Strahlstrom 5 ... 1000 µA
offene Mikrofokusröhre mit Wolframanode
Fokusdurchmesser minimal 2 µm
Geometrische Direktvergrößerung > 1400
5-fach Achsenmanipulation
Digitales Bildformat (hochauflösende Echtzeitbildkette) 710 x 576 Pixel, 8 Bit
alternativ Digitaldetektor 512 x 512 Pixel, 16 Bit
Bemerkung: ovhm = oblique views at highest magnification (hochauflösende Schrägdurchstrahlung)
Leistungen:
zerstörungsfreie Inspektion von Bauelementen und Baugruppen, besonders mit kontrastierenden Materialien (Lotwerkstoffe, Metallisierungen)
wissenschaftliche Beratung
Problemstellungen:
- Standard und fine pitch SMT- und THT-Lötstellen
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- BGA-, COB-, CSP-, und FC-Lötstellen
- Fehllötstellen, Bestückversatz, Kurzschlüsse, ...
- Lötstellenanalyse (Voids, ...)
- Multilayer-Leiterplatten
Kontakt:
Tel:
0351 / 463 386 25
Fax: 0351 / 463 360 78 oder / 463 370 69
Laserbearbeitung
Ausrüstung:
CO2-Materialbearbeitungslaser BLS 120 (Carl Baasel Lasertechnik GmbH).
Anlage mit NC gesteuertem X-, Y- Tisch zur Bearbeitung von gesinterten bzw. ungesinterten Keramiken, Kunststoffen und dünnen Metallfolien. Online-Kopplung zum Personalcomputer.
Laser-Widerstandstrimmanlage BLS 610 (Carl Baasel Lasertechnik GmbH).
Automatisch arbeitende Laser-Widerstandstrimmanlage zum Messen, Trimmen und Funktionsabgleich von Dickschicht-Hybrid-Schaltungen mit zwei verfahrbaren Nadeln zur Widerstandskontaktierung.
Laser-Widerstandstrimmanlage BOC 102 (BOC Industrial Power Beams).
Manuell bedienbare Anlage mit steuerbarem X-,Y-Tisch zum Abgleich von DickschichtWiderständen, sowie für einfache Bohr- und Schneidarbeiten.
Nd-YAG-Materialbearbeitungsanlage LSS (Carl Baasel Lasertechnik GmbH).
Programmgesteuerte Laserbearbeitungsanlage mit Zweikoordinatentisch und zusätzlicher X-,YGalvanometer-Strahlablenkung.
Schweißlaser LSW 4001
Punktschweißen von feinwerktechnischen Kleinteilen.
Leistungen:
Bohren, Schneiden von Keramiken, Kunststoffen und Metallfolien
Trimmen von Dickschichtwiderständen
Funktionsabgleich
Beschriften und Markieren verschiedener Materialien
Laserlöten von SMT-Bauelementen
Laserpunktschweißen von Kleinteilen
Kontakt:
Dipl.-Ing. Günther Jahne
Tel: 0351 / 463 364 26
Fax: 0351 / 463 370 35
Dickschicht-Hybridtechnik
Labortechnische Ausstattung:
Komplette Laborstrecke zur Fertigung von Baugruppen in Ein- und Mehrebenentechnologie
Maskenherstellung
- Fotoplotter (Gerber-Format)
- Siebe mit Kapillaremulsion (Edelstahl- und Polyestergewebe, Standard/Fein)
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- Kupferschablonen (doppelseitig geätzt)
- Edelstahlschablonen (lasergeschnitten)
Lasertechnik
- Bohren von Vias in Keramiksubstrate und Polymerfolien
- Schneiden und Ritzen von Konturen zum Trennen der Nutzen
- Widerstandsabgleich
Siebdrucktechnik
- Baccini A2 (manuell)
- MPM – Typ SPM (halbautomatisch mit Vision System)
Sintertechnik
- Programmierbarer Muffelofen Linn (bis 1000°C, max. Substratgröße 120x150 mm²)
- 8 Zonen-Durchlaufofen Watkins-Johnson (bis 1100°C, Gurtbreite 100 mm)
Verwendete Materialsysteme:
CERMET-Dickschichttechnik auf Al2O3-Keramiken (DuPont, Heraeus)
Low Temperature Cofired Ceramic Technology – LTCC (DuPont, Heraeus)
Polymerdickschichttechnik auf flexiblen organischen Trägern
Leistungsangebot:
Erprobung neuer Materialien und Entwicklung neuer Technologien
Prototyping und Labormusterfertigung,
Charakterisierung von Dickschicht-Komponenten und Schichtsystemen,
Schulungen von Entwicklungs- und Fertigungspersonal in Laboren des Instituts.
Kontakt:
Dipl.-Ing. M.Luniak,
Dipl.-Ing. L.Rebenklau
Tel.: (0351) 463 32086 / 32478
Fax: (0351) 463 37035
Analyse und Simulation von Fertigungsprozessen
Beratungsleistung:
Analyse von Fertigungsprozessen
optimale Gestaltung von Fertigungsabläufen, speziell in der Elektronikproduktion
Einsatz von Simulationsmethoden für die Fertigungssteuerung
Lehrgänge oder Praktikum zur Theorie und Anwendung von Simulationsmethoden
Diskretes, ereignisorientiertes Simulationssystem ROSI (Eigenentwicklung) für die Simulation von
Fertigungsabläufen in vernetzten flexiblen Fertigungssystemen
Einsatzmöglichkeiten in Verbindung mit PPS-Systemen oder Systemen zur Werkstattsteuerung
Programmiersprache C++ & TCL/TK
Betriebssystemumgebung UNIX (HP-UX, SOLARIS, LINUX), MS-Windows (9x, NT, 2000)
integrierte Reihenfolgeoptimierung
prozessbegleitende Simulation möglich
http://www.iet.et.tu-dresden.de/ROSI/
Kontakt:
Dipl.-Ing. Dirk Hampel
Tel.: 0351 / 463 36439
Fax: 0351 /463 37069
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Prototyping und Reparatur von Baugruppen
Ausrüstung:
SMD-Bestückautomat UNIVERSAL GSM 1
Bestückautomat SIPLACE 80 F 4
IR-Reflow-Lötofen SEHO 4135
Vollkonvektions-Reflow-Lötofen SEHO 6340
IR-N2-Batchofen NGB 300
Dampfphasenlöteinrichtung IBL
Vakuumlötanlage VT 6130, Fa. Kendro
Siebdruck-Halbautomat MPM-SPM-AV
SMD-Reparaturarbeitsplatz von Weller
BGA-Bestück- und Reparaturplatz von Systems 2000
Flip-Chip-Montage-Arbeitsplatz Fineplacer
Kontakt:
Tel: 0351 / 463 5479
Fax: 0351 / 463 7069
Oberflächenanalyse
Ausrüstung:
Oberflächenmesssystem OME µScan AF2000
3D-Koordinatenmessgerät PMC 500
Zwei-Koordinaten-Messmikroskop ZKM 01-250C (Carl Zeiss)
Messmikroskop VMG 460 (Ausmessung von Leiterplatten u.ä.)
Kontakt:
Tel: 0351 / 463 33007
Fax: 0351 / 463 37035
Prototyping von Leiterplatten und Drucksieben
Ausrüstung:
Ausrüstungen für die Leiterplatten- und Siebherstellung:
PC gesteuerter Fräs-Bohrplotter Fa. Bungard CCD, max. Drehzahl 60.000U/min, Bohrdurchmesser
0.3-4mm
Einseitenbürstmaschine, Fa. Bungard, oszillierende Bürstwalze
Kleingalvanikanlage Compakta für Tentingtechnik, Fa. Bungard, max. Zuschnittgröße 300x400mm²
Labordurchlaufsprühätze, Fa. Bungard, Ätzmedium: saures Kupfer-II-Chlorid,
Strippküvette, Stripper Natriumhydroxid
2 Festresistlaminatoren (Hot rol), Fa. Bungard, 1. phot. Ätzresist 40µm, Breite 300mm, 2. phot.
Lotstopp 65µm, Breite 400mm,
Doppelseitenbelichtungsmaschine, Fa. Bungard EXP 2000, Lampenleistung max. 4000W UV- Strahler,
Sprühentwicklungsmaschine, Fa. Bungard, Entwicklungsmedium: Natriumkarbonat
Multilayerpresse MLP 20
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Kontakt:
Tel: 0351 / 463 36428
Fax: 0351 / 463 37035
Plasmabehandlung
Ausrüstung:
Plasmareinigungs- und -aktivierungsanlage DREVA CLEAN 450
Rezipientengröße: 450 mm x 450 mm x 480 mm, HF-Leistung: max. 600 W, Druckbereich: 0,20 ...
0,50 mBar, Behandlungszeiten: 2 ...15 min (je nach Oberflächenbeschaffenheit), max. Probengröße:
260 mm x 300 mm, Gase: Luft, O2, Ar, CF4, Losgröße: max. 10 Substrate
Leistungen:
Reinigung bzw. Aktivierung von Bondkontaktoberflächen
Plasmareinigung von Klebkontaktflächen von organischen Verunreinigungen (Cu, Au, etc.)
Oberflächenaktivierung und anschließende Passivierung zum flussmittelfreien Reflowlöten an Festlotdepot-Substraten (Löten vor Ort möglich)
Kontakt:
Tel: 0351 / 463 320 86
Fax: 0351 / 463 370 35
Vakuumlöten
Ausrüstung:
Vakuumlötanlage VT 6150 (Kendro Laboratory Products GmbH)
Temperaturen bis 350 °C möglich
Erwärmung der Proben über (elektrische) Heizplatte und IR-Strahler
Pumpsystem ölfreie Kolbenpumpe + Turbomolekularpumpe
erreichbarer Enddruck < 10-3 mbar
2 Prozeßgase (z.B. N2, N2/H2 (95/5))
Prozeßprofile (Temperatur, Druck) in weiten Grenzen variabel
Programmierung, Monitoring über PC
Leistungen:
flußmittelfreie Lötungen im Vakuum und unter Schutzgas
void-freie Lötungen
Vakuum- und Wärmebehandlungen
Kontakt:
Tel.
0351 / 463 34539
Fax.: 0351 / 463 36078
email: [email protected]
61
Mechanische Festigkeitsprüfungen für die Aufbau- und Verbindungstechnik
Ausrüstung:
Pull/Sheartester DAGE BT Series 4000 P der Firma Dage Semiconductor
Leistungen:
Durchführung von Zug- und Schertests an Verbindungen der AVT, Statistische Auswertung und Fehleranalysen
Kontakt:
Tel.: 0351 / 46 33 30 07
Fax: 0351 / 46 33 70 35
Email: [email protected]
Oberflächencharakterisierung in der Aufbau- und Verbindungstechnik
Ausrüstung:
Kontaktwinkelmessgerät OCA 20 von der Firma dataphysics
Leistungen:
Durchführung von Kontaktwinkelmessungen und Berechnung von Oberflächenspannungen und Oberflächenenergien an Werkstoffen der AVT, Statistische Auswertung und Fehleranalysen
Kontakt:
Tel.: 0351 / 46 33 30 07
Fax: 0351 / 46 33 70 35
Dispensen
Ausrüstung:
Dispensautomat CADS 2020
Leistungen:
Dosieren von Klebern, Leitklebern, Lotpasten und anderen Medien mit flüssiger bis pastöser Viskosität
Kontakt:
Tel.: 0351 / 46 33 30 07
Fax: 0351 / 46 33 70 35
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Fields of technology and counseling services
Following you can find a summary of the available equipment and machines at the Electronics Technology Laboratory and at the Center of Microtechnical Manufacturing as well as the main topics scientists of both institutions can advise you about.
SMD-assembly
Procedure and process technology of electronics production; measurement and investigations about
screen printing; high precision components placement; different soldering technologies; assembly of
SMD devices; machine and process capability in electronics production.
Non-destructive testing
Non-destructive testing of devices and components with ultrasonic microscopy and x-ray inspection;
analysis of layer thickness and composition of surfaces
Thick-film technology
Development and manufacturing of hybrids, sensors and actuators as well as multi chip modules using
thick-film and LTCC multi layer technology; specialized manufacturing of ceramic substrates for
micro fluidic applications.
Image processing
Image scanning, processing and evaluation and application of these technologies for automated visual
inspection in electronics production
Process simulation and optimization
Simulation and optimization of manufacturing processes; application of innovative optimization algorithms; quality simulation; quality management
Laser technology
Treatment of ceramic substrates and metal foils; laser welding and laser trimming of resistors
PCB-manufacturing
Manufacturing of multi layer printed circuit boards with plated through holes.
Measurement and testing
Geometrical measurement of substrates (e.g. bow / twist); high precision analysis of surface topography; pull-shear-testing; analysis of wettability of surfaces
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Counseling services
Ultrasonic microscopy
Equipment:
Ultrasonic microscope SONOSCAN D 6000, changeable transducers with the following frequencies
and lateral resolutions:
10 MHz
250 µm
15 MHz
175 µm
20 MHz
125 µm
30 MHz
75 µm
100 MHz
25 µm
230 MHz
10 µm
investigation depth up to some millimeters depending on the frequency and the material
random accessible scanning layer by layer (C-Scan, Q-BAM, THRU-Scan)
3D-representation possible
Services:
non-destructive inspection of prototypes and samples of packaged and unpackaged components, devices and substrates
layer by layer detection of failures like delaminations, gas inclusions and cracks, especially of laminates and large area adhesions (e.g. heatsinks)
Contact:
Tel: 0351 / 463 38625
Fax: 0351 / 463 36078 oder / 463 37069
X-ray inspection
Equipment:
X-ray inspection system pcb|analyser 160 + ovhm|module
Phoenix|x-ray Systems + Services GmbH
Acceleration voltage 10 ... 160 kV
Beam current 5 ... 1000 µA
Open microfocus valve with wolfram anode
Focus diameter min. 2 µm
Geometrical direct magnification > 1400
5-axis manipulation
Digital picture format (high resolution real-time image processing) 710 x 576 pixel, 8 bit
Alternative digital detector 512 x 512 pixel, 16 bit
note: ovhm = oblique views at highest magnification
Services:
Non-destructive inspection of components and devices, especially with contrasting materials (soldering material, metalization)
Scientific advising
Topics:
- standard and fine pitch solder joints, SMT and THT
- BGA-, COB- CSP and FC-solder-joints
-defect solder joints, misplacement, shorts, ...
-analysis of solder joints (voids, ...)
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-multi layer boards
Contact:
Tel: 0351 / 463 38625
Fax: 0351 / 463 36078 oder / 463 37069
Laser treatment
Equipment:
CO2-material treatment laser BLS 120 (Carl Baasel Lasertechnik GmbH).
equipment with NC controlled x-y-positioning system for treatment of ceramics, polymers and thin
metal foils. Online connected with personal computer system.
Laser-resistor trimming equipment BLS 610 (Carl Baasel Lasertechnik GmbH).
Automated Laser-resistor trimming equipment for measuring, trimming and function tuning of thick
film hybrid electronics with two movable probes for contacting the resistors
Laser-resistor trimming equipment BOC 102 (BOC Industrial Power Beams).
Manually controlled equipment with x-y-positioning system for trimming thick film resistors and for
simple drilling and cutting tasks
Nd-YAG- material treatment laser LSS (Carl Baasel Lasertechnik GmbH).
Program controlled material treatment laser with two coordinates positioning system and additional
x-y-beam-deflection
Welding laser LSW 4001
Pointed welding of small microtechnical parts.
Services:
Drilling, cutting of ceramics, polymers and metal foils
Trimming of thick film resistors
Function tuning
Labeling and marking of different materials
Pointed welding of small parts
Contact:
Dipl.-Ing. Günther Jahne
Tel: 0351 / 463 36426
Fax: 0351 / 463 37035
Thick film technology
Equipment:
Complete laboratory equipment for manufacturing of single or multi layer modules.
Mask preparation:
- photo plotter (Gerber format)
- screens with emulsion (steel and polyester canvas, standard / fine)
- copper masks (double sided etched)
- steel masks (laser cut)
Laser technology:
- drilling of vias in ceramic substrates and polymer foils
- cutting and scribing of outlines for panel separation
- resistor trimming
Screen printing technology:
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- Baccini A2 (manually)
- MPM-SPM (with vision system)
Sintering technology:
- programmable batch furnace Linn (up to 1000°C, max. substrate size 120 x 150 mm²)
- 8-zone furnace Watkins-Johnson (up to 1100°C, width 100 mm)
Used material systems:
CERMET thick film technology on Al2O3-ceramics
Low Temperature Cofired Ceramic Technology – LTCC
Polymer thick film technology on organic flex substrates
Services:
Testing of new materials and development of technologies
Prototyping and manufacturing of examples
Characterization of thick film components and layer systems
Training of development and production employees in the laboratories
Contact:
Dipl.-Ing. M.Luniak,
Dipl.-Ing. L.Rebenklau
Tel.: (0351) 463 32086 / 32478
Fax: (0351) 463 37035
Analysis and simulation of manufacturing processes
Services:
Analysis of manufacturing processes
Optimization of manufacturing schedules, especially in electronics production
Using of simulation methods for scheduling in manufacturing
Training and practice about theory and application of simulation methods
Discrete event orientated simulation system ROSI for simulating scheduling in manufacturing of flexible manufacturing systems
Used in connection with pps-systems or systems for shop-floor scheduling
Programming languages C++ & TCL/TK
Operating systems UNIX (HP-UX, SOLARIS, LINUX), MS-Windows (9x, NT, 2000)
Integrated sequence optimization
Process accompanying simulation possible
http://www.iet.et.tu-dresden.de/ROSI/
Contact:
Prototyping and rework of electronic devices
Equipment:
SMD-assembling machine UNIVERSAL GSM 1
SMD-assembling machine SIPLACE 80 F 4
IR-reflow-soldering equipment SEHO 4135
Convection reflow soldering equipment SEHO 6340
IR-N2-batch system NGB 300
Vapor phase soldering equipment IBL
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Tel: 0351 / 463 36439
Fax: 0351 / 463 37069
Vacuum soldering equipment VT 6130, Fa. Kendro
Screen printing equipment MPM-SPM-AV
SMD-rework station Weller
BGA-placement and rework station Systems 2000
Flip-Chip-assembling station Fineplacer
Contact:
Tel: 0351 / 463 35479
Fax: 0351 / 463 37069
Analysis of surfaces
Equipment:
Pull-shear testing equipment Dage BT Series-4000P
Contact angle measurement system OCA 20
Laser profilometer OME µScan AF2000
3D-coordinates measurement equipment PMC 500
Two-coordinates Measurement microscope ZKM 01-250C (Carl Zeiss)
Measurement microscope VMG 460
Contact:
Tel: 0351 / 463 33007
Fax: 0351 / 463 37035
Prototyping of printed circuit boards and printing masks
Equipment:
Equipment for manufacturing of printed circuit boards and masks:
Computer controlled milldrillplotter Fa. Bungard CCD, max. rotation speed 60.000U/min, drilling
diameter 0.3-4mm
PCB brush engine, Fa. Bungard,
Galvanic Compakta for tenting technology, Fa. Bungard, max. probe size 300x400mm²
Etching machine, Fa. Bungard, copper-II-chloride,
Stripper sodium hydroxide
rigid resist laminators (Hot rol), Fa. Bungard, phot. etching resist 40µm, width 300mm, phot. solder
mask 65µm, width 400mm,
Exposurer, Fa. Bungard EXP 2000, light power max. 4000W UV,
Multi layer press MLP 20
Contact:
Tel: 0351 / 463 32080
Fax: 0351 / 463 37035
Plasma treatment
Equipment:
Plasma cleaning and activating equipment DREVA CLEAN 450
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Size of recipient: 450 mm x 450 mm x 480 mm, HF-power: max. 600 W, pressure range: 0,20 ... 0,50
mBar, treatment time: 2 ...15 min (depending on surface characteristics), max. size of probe: 260 mm
x 300 mm, Gases: air, O2, Ar, CF4, lot size: max. 10 substrates
Services:
Cleaning and activating of surfaces, e.g. for bonding
Plasma cleaning of surfaces for adhering, removal of organic impurities
Activation of surfaces followed by passivation for flux free soldering (substrates with solid solder deposits)
Contact:
Tel: 0351 / 463 32086
Fax: 0351 / 463 37035
Vacuum Soldering
Equipment:
vacuum furnace VT 6150 (Kendro Laboratory Products GmbH)
temperatures up to 350 °C
heating of substrates through (electrical) heating plate and infrared source
pump system with oil free forevacuum pump + turbomolecular pump
ultimate pressure < 10-3 mbar
2 process gases (e.g. N2, N2/H2 (95/5))
process profiles (temperature, pressure) variable within wide range
programming, monitoring via PC
Service:
flux free soldering in vacuum and under shielding gas
void-free soldering
vacuum and heat treatment
Contact:
Fax.: 0351 / 463 36078
email: [email protected]
Tel.
0351 / 463 34539
Mechanical strength tests in the Micro Packaging
Equipment:
Pull/Sheartester DAGE BT Series 4000 P of the company Dage
Service:
Execution of tensile strength and shear strength at Micro Packaging.
Statistical analysis and error analyses
Contact:
Dipl. Ing. Angelika Paproth
Tel.: 0351/46 33 30 07
Fax: 0351/46 33 70 35.
68
Surface characterisation in the Micro Packaging
Equipment:
Contact angle device OCA 20 of the company dataphysics
Service:
Execution of contact angle measurement and calculation of surface tensions and surface energies at
materials in the Micro Packaging.
Statistical analysis and error analyses
Contact:
Dipl Ing. Angelika Paproth
Tel.: 0351/46 33 30 07
Fax: 0351/46 33 70 35.
Dispensing
Equipment:
Dispensautomat CADS 2020
Service:
Dispensing of conductive and non-conductive adhesives, solder paste and other pastes with fluid to
paste-like viscosity
Contact:
Tel.: 0351 / 46 33 30 07
Fax: 0351 / 46 33 70 35
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Institutionelle und persönliche Mitgliedschaften
Memberships
8.5 Institutionelle und persönliche Mitgliedschaften / Memberships
ASIM
Arbeitsgemeinschaft Simulation in der Gesellschaft für Informatik
DGQ
Deutsche Gesellschaft für Qualität
DHV
Deutscher Hochschulverband
DVM
Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e. V.
DGQ
Deutsche Gesellschaft für Qualität e. V.
EITI
European Interconnect Technology Initiative
eM-Plant-Academic e.V.
GMM
VDE/VDI Gesellschaft für Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik
IEEE-CPMT
Institut of Electrical and Electronic Engineers,
Components Packaging and Manufacturing Technology Society
IEEE-LEOS
Institut of Electrical and Electronic Engineers,
Lasers & Electro-Optics Society
IMAPS Deutschland The International Microelectronics And Packaging Society
IMAPS USA
The International Microelectronics And Packaging Society
IPC
Association Connecting Electronics Industries
MMCB
Micro Materials Center Berlin (Fraunhofer Institut)
REFA
Verband für Arbeitsstudien und Betriebsorganisation e. V.
SMTA
Surface Mount Technology Association
VDE
Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.
VDI
Verband Deutscher Ingenieure
VDI-Fachausschuß "Simulation und Optimierung"
8.6 Teilnahme an Konferenzen, Messen und Ausstellungen
Participation in Conferences, Fairs and Exhibitions
Konferenzen / Conferences:
DVS/GMM-Tagung Elektronische Baugruppen – Aufbau- und Fertigungstechnik –
6. - 7. 2. 2002, Fellbach
APEX 2002
San Diego, CA, USA
20./21.03.2002, Dresden
10. ASIM-Fachtagung "Anwendung der Simulationstechnik in Produktion und Logistik"
März 2002, Duisburg
ISSE 2002
11.-14.05.2002, Prag (Tschechische Republik)
52nd Electronic Components and Technology Conference
28.-31.05.2002, San Diego, USA
IMAPS
16. – 18. Juni 2002, Krakow (Polen)
12th International Conference FAIM'02, Flexible Automation & Intelligent Manufacturing.
70
Teilnahme an Konferenzen, Messen und Ausstellungen
Participation in Conferences, Fairs and Exhibitions
15-17.07.2002, Dresden
FED-Jahreskongress 2002
13./14.09.2002, Berlin
DPK 2002. Dresdner Produktionstechnisches Kolloquium
18.-19. September 2002, Dresden
2. X-Ray Forum
19.09.2002, Dresden
SIITME 2002
19.-22.09.2002, Cluj-Napoca, Rumänien
SMTA International Conference
22.-26.09.2002, Chicago, Illinois (USA)
Second International Symposium on Polymer Surface Characterization
Second International Symposium on Polymers in Microelectronics
Short Course on Applied Adhesion Measurements Methods
11.-15.11.2002, Orlando/Florida, USA
Nepcon West/ Assembly West/ Fiberoptic Automation Expo
03-06.12.2002, San Jose (CA, USA)
2002 Winter Simulation Conference
December 2002, San Diego, California, USA
Messen / Fairs:
Karlsruher Arbeitsgespräche 2002 – “Forschung für die Produktion von morgen”,
14./15.03.2002, Karlsruhe
(Posterausstellung des Kompetenznetzwerkes Mikrotechnische Produktion)
CeBIT 02, Hannover 13.-20.3.02, Aussteller im Forschungsland Sachsen
Messe „SMT, Hybrid, Packaging“
18.-20.06.2002, Nürnberg
(Messestand des Kompetenznetzwerkes Mikrotechnische Produktion)
71
Förderverein
9
Verein „Förderung der Elektronik-Technologie an der TU Dresden e.V.“
Der Verein „Förderung der Elektronik-Technologie an der TU Dresden e. V.“ wurde am
18. September 2001 gegründet.
Ziel des Vereins ist die Förderung der Forschung, Aus- und Weiterbildung auf dem Gebiet der Elektronik-Technologie am Institut für Elektronik-Technologie (IET) und am Zentrum für mikrotechnische
Produktion (ZµP). Der Verein verfolgt ausschließlich und unmittelbar gemeinnützige Zwecke.
Er fördert wissenschaftliche Aktivitäten auf allen Gebieten rund um die Elektronik-Technologie. Das
erfolgt insbesondere durch:

Finanzielle Unterstützung von Forschungsaufgaben, die nicht oder nur teilweise durch Mittel
der öffentlichen Hand finanziert werden, wobei Kosten für Geräte und Anlagen, Verbrauchsmaterialien und Personal übernommen werden können,
Förderung der Publikation von Forschungsergebnissen, der Umsetzung solcher Ergebnisse in
die praktische Anwendung sowie jeder anderen Form des Technologie-, Wissens- und Ergebnistransfers,
Förderung des wissenschaftlichen Gedanken- und Erfahrungsaustausches auf den das IET
und/oder das ZµP betreffenden Fachgebieten,
Förderung der studentischen Ausbildung durch Finanzierung oder Mitfinanzierung von Materialien und Geräten für die Lehre sowie zum Beispiel von den Ausbildungsprozess befördernden studentischen Exkursionen,
Förderung und Unterstützung von Maßnahmen zur persönlichen Qualifizierung hochbegabter
Studenten oder Wissenschaftler des IET bzw. des ZµP,
Organisation und Durchführung wissenschaftlicher Konferenzen oder anderer wissenschaftlicher Veranstaltungen im Auftrag des IET oder des ZµP,
Förderung und Unterstützung der kommerziellen Verwertung von erzielten Forschungs- und
Entwicklungsergebnissen durch momentane und/oder ehemalige Angehörige des IET oder des
ZµP,
Förderung, Unterstützung und organisatorische Abwicklung für die Nutzung spezifischer
Leistungsangebote des IET und des ZµP durch außeruniversitäre Einrichtungen und Personen.
Mitglieder des Vereins können natürliche und juristische Personen, Personengemeinschaften und Firmen werden, deren Tätigkeit oder fachliches Interesse im Zusammenhang mit den Arbeitsgebieten des
IET oder des ZµP steht.
Aktuelle Informationen zum Vereinsleben erhalten Sie auf den WWW-Seiten des Instituts und des
Vereins unter http://www.iet.et.tu-dresden.de/et-ev/.
Kontakt:
Verein
Förderung der Elektronik-Technologie
an der TU Dresden e. V.
c/o Institut für Elektronik-Technologie
01062 Dresden
72
Tel.:
Fax:
+49 351 463 35409
+49 351 463 37069
Promotion Society
Electronic Packaging Promotion Society at Dresden UT
The „ Electronic Packaging Promotion Society at Dresden UT “ was founded on September 18th
2001.
The Society is aimed to the promotion of research, education and training in the field of electronics
technology at the Electronics Technology Laboratory (German abbrev. IET) and the Center of microtechnical manufacturing (German abbrev. ZµP). The Society pursues exclusively and immediately
non-profit-making purposes.
The Society wants to promote scientific activities in all fields of electronics technology, especially by:
financial support for research activities, that are not or only partial financed by the government, where costs of equipment, materials and staff may be financed,
supporting the publishing of research results, the practical application of these results and
any other form of technology and know-how-transfer,
supporting the exchange of minds and experiences in all working fields of IET and ZµP,
supporting the students education by financing of materials and equipment for courses and
lectures and e.g. students excursions,
supporting of activities for personal qualifying of gifted students and scientists of ETL and
ZµP,
organizing and holding conferences and other scientific events for IET and ZµP,
supporting the commercial exploitation of research results by current or former employees of
IET and ZµP,
supporting and organizing the use of from IET and ZµP offered services.
Natural and legal persons or companies may be a member of the Society, as long as their profession
or their scientific interest concerns to the working fields of IET and ZµP.
Current information about the Society are available under
http://www.iet.et.tu-dresden.de/et-ev/.
Contact:
Verein
Förderung der Elektronik-Technologie
an der TU Dresden e. V.
c/o Institut für Elektronik-Technologie
01062 Dresden
Tel.:
Fax:
+49 351 463 35409
+49 351 463 37069
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