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Verfahren zum flexiblen Mikrodosieren von isotrop leitfähigen Klebstoffen

 
: Gaugel, T.

Heimsheim: Jost-Jetter Verlag, 2004, 145 S.
Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss., 2003
IPA-IAO Forschung und Praxis, 391
ISBN: 3-936947-25-2
Deutsch
Dissertation
Fraunhofer IPA ()
Kontaktierung; leitender Klebstoff; Mikrodosierung; Dosieren; Klebstoff; Mikrotechnik

Abstract
Für einen flexiblen Auftrag von ICA-Leitklebstoffen, auf vermehrt eingesetzten dreidimensionalen und polymeren Schaltungsträgern mit zunehmend kleineren Kontaktflächen und Pitch-Abständen, bleiben wichtige und erforderliche Funktionen bei den Dosierverfahren unerfüllt. Die industriell eingesetzten Dosierverfahren unterscheiden sich in Bezug auf die verwendeten Wirkprinzipien sowie die eingesetzte Aktorik zur Feineinstellung der Dosiermengen. Mit einer Zunahme der flexiblen Kontaktierung kleinster aktiver und passiver Bauelemente ist zukünftig eine schnelle Anpassbarkeit der erforderlichen Dosiermengen zur Reduzierung entstehender Rüstzeiten erforderlich. Existierende Dosierverfahren zeigen hierbei insbesondere Defizite bei einem wartungs- und reinigungsgerechten Aufbau sowei bei einer automatisierten Vorbestimmbarkeit erforderlicher Einstellwerte zur Bewältigung einer vorgegebenen Mikrodosieraufgabe.
Als fehlender Schlüsselprozess in der mikrotechnischen Aufbau- und Verbindungstechnik, zur flexiblen Kontaktierung kleinster elektronischer Bauelemente, ist im Rahmen der Dissertation ein Mikrodosierverfahren, bestehend aus einer Mikrodosiereinrichtung und einer Methode zum flexiblen Mikrodosieren von isotrop leitfähigen Klebstoffen (ICA) konzipiert und entwickelt worden. Für eine schnelle und anwenderfreundliche Einsetzbarkeit verfolgt die Arbeit das Ziel der Entwicklung einer nach dem Einwegprinzip aufgebauten Mirkodosiereinrichtung, die auf einem medienschonenden, peristaltischen Drei-Kammerprinzip mit integriertem pneumatischen Membranverdrängungsprinzip basiert. Im Kern der Dissertation steht die Erarbeitung einer Mikrodosiermethode zur Beschreibung der theoretischen Zusammenhänge zwischen der druckabhängigen Membranbiegung, den hieraus resultierenden Strömungseigenschaften des ICA-Leitklebstoffes sowie den verwendeten Dosierkapillaren. Der in einen Verfahrensablauf integrierte Berechnungsalgorithmus ermöglicht eine erstmalige und automatisierte Ermittlung der Ventilansteuerzeiten, für die am peristaltischen Wirkprinzip integrierten Mikro-Magnetventile. Unter Berücksichtigung kinematischer und ablösebedingter Einflussfaktoren sowie unter Einhaltung von festgelegten Wertebereichen für ICA-Leitklebstoffe, können hiermit vorgegebene Mikrodosiervolumina erzeugt werden.
Die Einsatzmöglichkeiten des Mikrodosierverfahrens sind am Beispiel eines potenziellen Einsatzszenarios zum hochpräzisen Kontaktieren von kleinsten oberflächenmontierbaren Chipwiderständen (SMT) sowie am Aufbau dreidimensionaler modularer Mikrosysteme nachgewiesen worden. Im Rahmen eines Dosiersystemvergleichs mit zwei industriell eingesetzten Wirkprinzipien zeigt das entwickelte Verfahren entscheidende Vorteile bei den geringsten erzeugbaren Dosiermengen sowie bei der feinsten Volumentvariation. Das Mikrodosierverfahren eignet sich besonders zur hochpräzisen Lösung flexibler und dotförmiger Mikrodosieraufgaben mit isotrop leitfähigen Klebstoffen.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-20601.html