Prozess- und Produktentwicklung

Die Bestückung der Leiterplatte (engl.: Pick and Place) gehört zu den zentralen Prozessschritten bei der Montage von Mikrosystemen. Man versteht darunter das Aufbringen von elektronischen und elektromechanischen Bauelementen auf einem Schaltungsträger, um anschließend eine elektrische Verbindung zu ermöglichen.
Besonders hohe Genauigkeitsanforderungen müssen Flip-Chip-Montagesysteme erfüllen, da dieser Chip besonders kleine Abstände zwischen den Kontakten auf der Oberfläche besitzt und während des Montageprozesses zusätzlich gewendet werden muss. Dadurch ergeben sich nicht nur Fehlermöglichkeiten bei der Positionierung in der X-Y-Ebene, sondern auch durch die Verdrehung um die Z-Achse des Bestückkopfes.
 
Grundsätzlich lassen sich zwei verschiedene Methoden unterscheiden: Die klassische THT-Bestückung (Through Hole Technology) und die Surface Mounted Technology (SMT), die seit den 80er Jahren durch das Aufkommen computergestützter Bestückungstechniken angewandt wird. Dabei werden die Bauelemente auf dem Schaltungsträger platziert und durch das Auftragen von Verbindungsmaterialien (Kleber, Lotpaste) aktiviert. Dies geschieht heute meist mit einem so genannten Pick-and-Place-Automaten, welcher die Bauelemente mit einem Roboterarm pneumatisch ansaugt und dann an der richtigen Stelle platziert und verlötet. Durch die ständige Miniaturisierung der Baugruppen steigen die Genauigkeitsanforderungen an Fertigungssysteme und erreichen heute Größenordnungen von ±10 µm und kleiner. Um auch kleinste Fehler, die beim Bestücken durch den Bestückungsautomaten auftreten können, zu finden, bedient man sich eines Bildverarbeitungsverfahrens, der automatischen optischen Inspektion (Automatic Optical Inspection, AOI).