LED meets SMT Foto: Osram 36 CSP-LED in Matrix Anordnung prozesssicher auf einer SIPLACE SX mit 50 μm Abstand bestückt. Sicheres Bestücken von CSP-LED Mini CSP-LEDs mit einer Fläche von deutlich weniger als einem Quadratmillimeter eröffnen völlig neue Anwendungen, beispielsweise für hochauflösende Displays oder Autoscheinwerfer. Der SMT-Technologieführer ASM und der Lichtspezialist Osram bestücken 36 Mini-LEDs auf einer Fläche von rund 27 mm² mit einem Abstand von nur 50 μm. Displays sollen immer hochauflösender oder Autoscheinwerfer um immer neue Funktionen erweitert werden – die Anzahl der „Pixel“ muss also stark steigen, damit LEDs noch kleiner werden können. Mini-LEDs in CSP-Form (Chip Size Package) mit Maßen von bis zu 0,8 x 0,8 mm bieten hier die Lösung: Ihre Oberseite ist bis auf einen winzigen Randbereich als Leuchtfläche gestaltet, was allerdings hohe Anforderungen an die Bestückpräzision stellt. Osram ist es nun gelungen, mit einer SIPLACE SX 36 Mini-LEDs mit einer Kantenlänge von etwa 0,82 Millimeter im Abstand von 50 μm auf einer Fläche von rund 27 mm² prozesssicher zu bestücken. Höchst anspruchsvolle Verarbeitung Im Gegensatz zu passiven Bauelementen müssen die Anschlussflächen an der Unterseite von Mini-LEDs für die Wärmeableitung möglichst groß gestaltet sein – dies verhindert ein Fixieren mittels Klebstoff. Die CSP können so beim Aufschmelzen des Lots ihre Position noch verändern, beispielsweise aufgrund nicht exakt aufgebrachter Lötstoppmasken. Für die exakte Ausrichtung müssen auch das Pad-Layout und die Anbindung von Leiterbahnen an die Pads optimal gestaltet werden. Darüber hinaus darf die Pipette das CSP bei der Aufnahme nur minimalst berühren und muss es sicher und schnell absetzen können, ohne dabei angrenzende Bauteile zu berühren. Vorteile der CSP-Bauform Die sonst übliche Offset- Vermessung bei LED-Chips entfällt bei CSP-LEDs, da sie lediglich mit einem sehr dünnen, gleichmäßigen Rand aus Kunststoff eingefasst sind. Damit erübrigt sich die Verwendung der LED-Zentrierungs-Funktion SIPLACE TX ver - arbeitet bis zu 96000 Bauteile pro Stunde bei einer Präzision von 25 μm bei 3 . Foto: ASM 18 EPP » 10|2021 |
Foto: Osram LED-Unterseite mit Pin-1 Markierung (Polaritätserkennung) ANSPRECHPARTNER Dipl.Ing. (Univ.) Norbert Heilmann arbeitet seit 37 Jahren in verschiedenen Funktionen auf dem Gebiet SMT und ist seit mehr als 25 Jahren beim SMT-Technologieführer ASM. Als Technology Scout beobachtet er für ASM neue Technologien, Bauteile, Prozesse und Materialien in der SMT, die für die zukünftigen Anforderungen an Bestücksysteme wichtig sind. und die CSP-Bauteile können ohne Zeitverlust bestückt werden. Lediglich die Positionierung der CSP-LED auf die Montagebohrungen der Optik ist dabei sicherzustellen. Die Polaritätsmarkierung ergibt sich aus der Kontur der Anschlüsse und so kann deren Erkennung zeitneutral mit der Verifikation der Anschlussflächen erfolgen. Da viele gleichartige Bauelemente verwendet werden, erreicht der Bestückautomat die maximale Leistung, da immer mit vollen Kopfzyklen bestückt werden kann. Fazit Besonders für Fahrzeugscheinwerfer hat die Miniaturisierung der CSP-LED Vorteile, da durch kleinere Bauteile mehr ansteuerbare LEDs auf gleichem Raum untergebracht und somit die gezielte Ausleuchtung je nach Verkehrssituation genauer gesteuert werden kann. Auch erhöht dies den Funktionsumfang deutlich – beispielsweise durch die Projektion von Abbiegepfeilen aus dem Navigationssystem auf die Fahrbahn. Die vereinfachte Ausrichtung hat darüber hinaus auch Auswirkungen auf die Wahl der Bestückautomaten: So kann mit Einsatz der SIPLACE TX der Durchsatz mit einem Plus von mehr als 10 Prozent im Vergleich zu SIPLACE SX noch einmal deutlich erhöht werden, bei gleichzeitiger Steigerung der Präzision von 34 auf 25 μm bei 3 Ansprechpartner: Norbert Heilmann Telefon: +49 (89) 20800–21364 E-Mail: norbert.heilmann@asmpt.com FIRMENPROFIL ASM unterstützt mit DEK Druckerlösungen, ASM Inspektionssystemen, SIPLACE Bestücklösungen und der Shopfloor Management Suite ASM Works sowie umfangreichen Services die Vernetzung, Optimierung und Automatisierung von zentralen Workflows. Dies ermöglicht Elektronikfertigern den individuellen, schrittweisen Übergang zur Integrated Smart Factory mit dramatischen Verbesserungen bei Kennzahlen/KPIs für Produktivität, Flexibilität und Qualität. Zentrales Strategieelement bei ASM ist die enge Zusammenarbeit mit Kunden und Partnern. So initiierte ASM das SMT Smart Network als globales Kompetenznetzwerk für den aktiven Erfahrungsaustausch von Smart Champions. ASM Assembly Systems GmbH & Co. KG Rupert-Mayer-Str. 44 81379 München www.asm-smt.com Deutschland EPP » 10|2021 | 19
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