Entwicklung einer hochratenfähigen, laserbasierten Technologie zum zerstörungsfreien Entfernen von Lötverbindungen

Im Forschungsprojekt sollen das zerstörungsfreie, laserbasierte Entlöten von elektrischen Komponenten untersucht sowie Strategien zur Automatisierung des Prozesses erforscht werden. Durch die Entwicklung eines Prozesses mit hoher Prozessgeschwindigkeit sollen neue Business-Cases erschlossen und somit die Kreislaufwirtschaft elektrischer Komponenten vorangetrieben werden. Das übergeordnete Ziel ist die Sicherung von Rohstoffen in Europa und die Verminderung von Elektroschrott.

Aktueller Projektstand

Im bisherigen Projektverlauf konnte gezeigt werden, dass das laserbasierte Entlöten von THT-Bauteilen (Through-Hole Technology) grundsätzlich technisch umsetzbar ist. Die Untersuchungen belegen dabei sehr kurze Prozesszeiten, wodurch das Verfahren ein hohes Potenzial für den industriellen Einsatz aufweist. Ein wesentlicher Vorteil besteht in der adaptiven Prozessführung auf Basis eines multispektralen Prozessmonitorings. Dadurch können relevante Prozessgrößen in Echtzeit erfasst und zur Regelung des Entlötvorgangs genutzt werden, was eine hohe Prozessstabilität und Reproduzierbarkeit ermöglicht.

Im Vergleich zu etablierten Entlöt- und Erwärmungsverfahren, beispielsweise Reflow-Öfen oder beheizten Kontaktplatten, zeichnet sich das laserbasierte Verfahren durch einen deutlich geringeren Wärmeeintrag aus. Die eingebrachte Energie wird gezielt auf die jeweilige Lötstelle fokussiert, sodass die Erwärmung weitgehend auf den Entlötbereich beschränkt bleibt. Die Leiterplatte sowie angrenzende Bauteile werden dadurch nur minimal thermisch belastet. Dies reduziert das Risiko temperaturbedingter Schädigungen an elektronischen Komponenten und Leiterplattenstrukturen und stellt einen wesentlichen Vorteil für die schonende Aufarbeitung und Reparatur elektronischer Baugruppen dar.

Ziele

Weiterführend wird derzeit ein SCARA-Roboter in den Versuchsstand integriert, um das automatisierte Handling von Leiterplatten und Bauteilen zu ermöglichen. Parallel dazu werden Prozesse zum laserbasierten Löten untersucht. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines integrierten Rework-Prozesses, bei dem Bauteile in einer Anlage automatisiert entlötet, ersetzt und direkt wieder eingelötet werden können.

Langfristig wird ein KI-gestütztes Rework-System angestrebt, das Bauteile selbstständig erkennt, austauscht und die Prozessparameter adaptiv anpasst. Durch den hohen Automatisierungsgrad sollen die Prozesskosten deutlich reduziert und damit die wirtschaftliche Umsetzung von Circular-Economy-Konzepten im Elektronikbereich gefördert werden. Dies ermöglicht eine ressourcenschonende Reparatur und Wiederverwendung elektronischer Baugruppen anstelle ihres vollständigen Austauschs.

Laufzeit
Juni 2025 bis Dezember 2027

Fördermittelgeber 
SAB

Förderkennzeichen
100744097