Thermisches Bonden

Thermisches Bonden umfasst als Oberbegriff Verfahren wie z.B. „Hot Bar Soldering“ oder „ACF Bonding“ (ACF=Anisotropic Conductive Film).

Es wird in unterschiedlichsten Anwendungen immer häufiger zur Verbindung elektrischer Komponenten eingesetzt, wie z.B. FPCs (Flexible PCBs), Displays und PCBAs als Alternative zur herkömmlichen elektromechanischen Steckverbindertechnik.

So werden beispielsweise einzelne Funktionseinheiten moderner Fahrerassistenzsysteme, wie in den Außenspiegeln eingebaute Totwinkelassistenten, komplexe Sensoren, Kameras oder Displays und Steuereinheiten, nicht selten im thermischen Bondverfahren elektrisch verbunden.

Als Verbindungselemente dienen dabei häufig sog. FPCs (Flexible Printed Circuits) oder FFCs (Flat Flexible Cables).

(Reflow) Hot Bar Soldering

„(Reflow) Hot Bar Soldering“ gehört als thermisches Bondverfahren zu den selektiven Lötverfahren. Dabei werden die beiden Komponenten an den elektrisch zu verbindenden, vorverzinnten und mit Flussmittel vorbenetzten Kontaktflächen übereinandergelegt. Danach werden sie mittels eines unter dosiertem Druck aufgesetzten Heizelementes (auch „Hot Bar“ oder „Thermode“ genannt) bis zum Schmelzpunkt des Lotmittels erhitzt und anschließend kontrolliert bis zum Erstarren des Lotes abgekühlt.

Auf diese Weise erzielt man in einem einzigen Prozessschritt auch bei großflächigen vielpoligen Fine-Pitch-Verbindungen, wie bei Flex on Board (FOB) oder Flex on Flex (FOF), elektromechanisch hochstabile und zuverlässige Lötverbindungen.

ACF Bonding

ACF (Anisotropic Conductive Film) Bonding ist ein alternatives thermisches Bondverfahren, welches auf Basis der vorher beschriebenen Hot Bar Soldering Technologie realisiert werden kann. Typische Anwendungsgebiete sind elektrische Verbindungen zwischen Chip On Glass (COG), Chip On Flex (COF), Flex on Glass (FOG).

ACF Bonding ist immer in zwei Prozesse unterteilt:

Der erste Prozess ist das sog. ACF Pre-Attachment. Hier wird das auf Rolle gelieferte ACF zugeschnitten und auf das Display oder Substrat aufgebracht.

Im zweiten Prozess erfolgt dann das ACF Bonding, die Herstellung der eigentlichen Verbindung zwischen dem FPC (Flexible Printed Circuit) und dem Display oder Substrat.

Auch bei diesem Verfahren sind eine feine Einstellbarkeit, hohe Regel-genauigkeiten und die Reproduzier-barkeit der Prozessparameter „Druck“, „Temperatur“ und „Zeit“ entscheidend für qualitativ hochwertige elektromechanische Verbindungen.