ADVERTORIAL Optimierte Aufbau- und Verbindungstechnik für LEDs Materialien und Materialkombinationen zur präzisen Positioniergenauigkeit Während der Montage der Komponenten einer LED spielt die Positioniergenauigkeit in vielen Anwendungen eine entscheidende Rolle. Der Einsatz von Standardmaterialien wie Kleber, Lot- oder Sinterpasten erfüllt nur eingeschränkt die Anforderungen und führt zumeist zu ungewollten Nebeneffekten, wie etwa Selbstzentrierung und eingeschränkte thermische Leitfähigkeit. Optimierte Materialien und Materialkombinationen von Heraeus ermöglichen es, diese Effekte für LED-Anwendungen zu minimieren und die Position der Komponenten präzise auszurichten. Speziell LED Matrix Scheinwerfer, welche mittels einzelner LED Komponenten aufgebaut werden, erfordern eine sehr niedrige Positionstoleranz, damit Objekte im Fernfeld homogen beleuchtet werden können. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine hohe Positioniergenauigkeit zu erlangen. Nutzt man thermisch und elektrisch leitende Klebeverbindungen für den Montageprozess von LEDs, wird die thermische Leitfähigkeit limitiert. Hohe Positioniergenauigkeit bei gleichzeitig guter thermischer Leitfähigkeit liefert die Sintertechnologie. Dabei ist allerdings mit erhöhten Kosten zu rechnen. Der Einsatz von Lotpaste mit Selbstzentrierungseffekt hingegen ver- Jörg Trodler ist als Technical Solutions Manager Assembly Materials bei Heraeus Electronics für neue Technologien und bilaterale Projekte zuständig und unterstützt den Vertrieb bei technologischen Fragen. Herr Trodler hielt weltweit Vorträge und veröffentlichte Publikationen, insbesondere mit den Themenschwerpunkten AVT, Lotpasten, Löten und Zuverlässigkeit von elektronischen Baugruppen. Er ist zudem Schirmherr diverser nationaler und internationaler Patente und Mitglied in den Verbänden/Komitees ZVEI, DVS, ISO, SMTA, SMTconnect, IPC und DKE. ursacht zumeist ein Verschieben der Position während des Lotprozesses und ist für diese Anwendung weniger geeignet. Mit einer Kombination aus Lotpaste und SMD-Montagekleber zeigt Heraeus eine von zwei Alternativen zum Standardmaterial auf, das unerwünschte Effekte vermeidet und dabei Komponenten präzise ausrichtet. Ein abgestimmtes Anwendungsverfahren ermöglicht vollständige Lötstellen ohne Defekte. Die zweite Alternative basiert auf einer Lotpastentechnologie, die den Selbstzentrierungseffekt während des Aufschmelzens weitestgehend eliminiert. Die dazu benötigte modifizierte Lotpaste erzeugt dabei ausreichend gute Lötstellen. Die Besucher des Fachforums LED meets SMT erhalten während des Vortrags von Heraeus detaillierte Einblicke in zwei optimierte Materialien bzw. Materialkombinationen für Lotpasten vor und nach dem Reflowprozess
Das hochmoderne Anwendungszentrum von Heraeus in Hanau ermöglicht es LED-Herstellern, Prototypen zu bauen und zu testen. die präzise Positioniergenauigkeit von Komponenten in der LED-Bestückung. Unterschiedliche Technologien werden verglichen und Forschungsergebnisse aufgezeigt. „LED Matrix Scheinwerfer gewinnen immer mehr an Beliebtheit. Laut Market Research wird der Anteil an Adaptive- Driving-Beam-Scheinwerfern von aktuell 1 auf 15 Prozent im Jahr 2025 ansteigen. Das bedeutet auch, dass immer mehr Mittelklassewagen mit solchen Scheinwerfern ausgestattet werden. Mit diesem steigenden Bedarf wächst natürlich auch der Aufwand bei der Fertigung von LED Modulen für LED Matrix Scheinwerfer. Die Herausforderung liegt hierbei bei einer erhöhten Prozessdauer, welche durch Ein-Pasten-Lösungen von Heraeus deutlich reduziert werden kann.“ Stefan Mausner, Segment Marketing Manager LED bei Heraeus Electronics Heraeus Electronics bietet LED-Herstellern in seinem hochmodernen Applikations- und Entwicklungszentrum in Hanau umfassende Engineering Services für die Entwicklung von LEDs und LED-Modulen an. Engineering Services ermöglichen es den Kunden ihre Prototypen in einer Vielzahl von Szenarien zu simulieren und die Ergebnisse zu analysieren. Mit den Engineering Services kombiniert Heraeus Electronics die Jahrzehnte lange Erfahrung als Materialhersteller mit den Möglichkeiten einer fortschrittlichen Testumgebung. Gemeinsam mit den Experten von Heraeus können LED-Hersteller ihre Prototypen und das Werkstoffverhalten testen, um das optimale Produktdesign zu finden. Es lassen sich zahlreiche Verfahren wie thermische Analysen, Metallographie oder Oberflächenanalysen durchführen, um Schwachpunkte des Konstruktionsdesigns zu identifizieren. Ein optimiertes Simulationsverfahren in Kombination mit langjähriger Erfahrung im Bereich der Materialien ermöglicht die Bestimmung der Zuverlässigkeit von Lötverbindungen. Darüber hinaus können aufwendige Qualifizierungstests wie Temperatur-Zyklus- und Temperatur-Schock-Tests bei Heraeus durchgeführt werden. Heraeus Electronics – eine globale Business Unit des Heraeus Konzerns – ist einer der führenden Hersteller von Materialien für die Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronikindustrie. Das Unternehmen entwickelt anspruchsvolle Materiallösungen für Consumer Electronics und Computing, die Automobilindustrie, LED-Technik, Leistungselektronik und Communications. Zu den Kernkompetenzen zählen Bonddrähte, Assembly Materialien, Dickfilmpasten, walzplattierte Bänder und Substrate sowie deren Integration in passend aufeinander abgestimmte Systeme. Mehr über Heraeus Electronics P r o f i l
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