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Self-Assembly - Ein neuartiger Ansatz für die automatisierte Mikromontage

 
: Burgard, Matthias

:
presentation urn:nbn:de:0011-n-1850017 (1.5 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 6065bd631515a93ea6d636b3683895a1
Created on: 25.11.2011


Schlenker, Dirk (Tagungsleitung) ; Zeitschrift Mikroproduktion; Zeitschrift Montagetechnik; Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung -IPA-, Stuttgart:
mikroMontage : Prozesstechnik und Anlagentechnik. 10. und 11. Mai 2011 in Stuttgart
München: Hanser, 2011
22 Folien
Fachtagung mikroMONTAGE <2011, Stuttgart>
English
Conference Paper, Electronic Publication
Fraunhofer IPA ()
Selfassembly; Mikromontage; LightRolls; Montage; Mikrotechnik

Abstract
Der anhaltende Trend der Miniaturisierung führt zu steigender Funktionalität, aber auch zu immer kleiner werdender Bauteile, die in Bestückprozessen automatisiert gehandhabt werden müssen. LEDs (Light Emitting Diode) erreichen mittlerweile eine Kantenlänge von 350µm. Die automatisierte Handhabung und Positionierung von Bauteilen wird mit ihrer Miniaturisierung stetig aufwendiger. Oberflächeneffekte spielen eine immer wichtigere Rolle und beeinträchtigen die üblichen Handhabungsprozesse. Diese Effekte treten bei Bauteilgrößen von ca. 500µm und kleiner auf. Der vom Fraunhofer IPA verfolgte Ansatz des fluidisch basierten SelfAssembly Prozesses nutzt diese Oberflächenkräfte für eine präzise Handhabung und Positionierung. Dazu wird die Oberfläche des Substrates auf dem das Bauteil positioniert werden soll mit hydrophilen und hydrophoben Bereichen funktionalisiert. Dadurch können Wassertropfen auf den hydrophilen Bereichen eingefangen werden. Auf diesen Tropfen werden die zu positionierenden Bauteile gegeben und durch die herrschenden Oberflächenkräfte zu ihrer finalen Position bewegt. Die Tropfen aus Reinstwasser verdunsten innerhalb Sekunden rückstandsfrei. Die Oberflächenfunktionalisierung kann durch unterschiedliche Methoden Erfolgen. Untersuchungen zeigten, dass atmosphärisches Plasma, Tintenstrahldrucken und die Technologie zur Herstellung von OffsetDruckplatten genutzt werden können, um funktionalisierte Bereiche von 500µm Kantenlänge und kleiner zu realisieren. Für den Tropfenauftrag auf die hydrophilen Bereiche werden Tropfengrößen mit einem Durchmesser von 400µm und kleiner benötigt. Diese wurden mit einem Magnetventil, dem IPA.VALVE erzeugt. Da dies ein kostengünstiges und kompaktes System ist, können parallel mehrere Düsen eingesetzt werden und somit den Durchsatz erhöhen. Versuche zeigten, dass eine Übergabe des Bauteils auf den Tropfen ohne den Einsatz von einem Greifer möglich ist. Dafür werden die Bauteile in einem speziellen Magazin so verschoben, dass ein kleiner Teil des Bauteils über den Magazinrand übersteht. Der ich darunter hinwegbewegende Tropfen berührt das Bauteil und zieht es durch die Oberflächenkräfte aus dem Magazin heraus und der Self-Assembly-Effekt bewegt es entsprechend der Funktionalisierung der Oberfläche auf die Sollposition. Der Vortrag informiert über den neuartigen Ansatz und den derzeitigen Stand bei der Untersuchung der Machbarkeit.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-185001.html