Multi-Objective Process Optimization for Overpressure Reflow Soldering in Electronics Production

Die Surface Mount Technology (SMT) ist das primäre Verfahren, um elektronische Komponenten dauerhaft auf einem Substrat zu befestigen. Eine entscheidende Qualitätssteigerung der Verbindungstechnologien wird durch die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Lötverbindung und eine geringere Wärmeabstrahlung erzielt. Die Lötofentechnik in Kombination mit einem Überdruckmodul ermöglicht Void-freie Lötstellen. Jedoch ist die Konfiguration des prozessbezogenen Mechanismus noch nicht vollständig untersucht. Darüber hinaus ist die auf dem Markt angebotene Methode energieintensiv, und eine eingehende Untersuchung des Ressourcenflusses in den Prozess ist zwingend erforderlich, wenn eine Minimierung des Verbrauchs erreicht werden will.
Diese Arbeit befasst sich mit einer multikriteriellen/gesamtheitlichen Optimierungslösung, die auf einem Trade-off-Modell für Qualitäts-, Energie-, Kosten- und Zeitkriterien basiert. Es ist nicht möglich eine ganzheitlich optimierte Mehrkriterienlösung zu konfigurieren jedoch lässt sich der ansatz formulieren für jedes Kriterium die optimale Lösung zu finden. Mittels Signifikanzanalyse wird ein Kriterienansatz für den Überdrucklötprozess definiert, um jedes Ziel bzw. Kriterium durch ein ANN-Modell zu maximieren oder zu minimieren. Es wurde ein Kompromissmodell entwickelt, mit dem der Entscheidungsträger in der Lage ist, das Setup-Ziel unter bestmöglicher Berücksichtigung der teilweise konträren Anforderungen zu erreichen.