INNOVATIVE ZUVERLÄSSIGKEITS- UND LEBENSDAUERPRÜFUNG VON MODERNEN ELEKTRONIKBAUGRUPPEN

Motivation

In vielen Bereichen der Elektronikfertigung sind die Produktzyklen heute sehr kurz. Dies erfordert eine schnelle Prüfung der Einzelkomponenten hinsichtlich ihrer Lebensdauer und Fehleranfälligkeit. Herkömmliche Prüfverfahren arbeiten mit häufigen Temperaturwechselbelastungen, dies erfordert sehr viel Zeit und verursacht dadurch hohe Kosten. Deshalb soll ein Verfahren entwickelt werden, das die Dauer und Kosten derartiger Prüfungen erheblich reduziert.

Ein weiterer Punkt ist das mit der Temperaturwechselprüfung keine qualitativen Aussagen zum Materialverhalten getroffen werden können, sondern nur zum Bauteilverhalten ohne zusätzliche mechanische Belastungen. 

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projektes ist die Erforschung eines neuartigen Verfahrens zur Zuverlässigkeits- und Lebensdauerprüfung von modernen Elektronikbaugruppen. Dafür soll ein Demonstrator aufgebaut werden. Anstelle der üblichen zyklischen Temperaturwechselbelastungen bis zum Versagen und anschließender Analyse soll das neue Verfahren Kräfte und Verformungen unter thermischer Last direkt messen können. Zu den thermischen Eigenspannungen werden zusätzliche, thermisch getriebene, Spannungen in die Proben eingetragen und ermöglichen so eine Materialanalyse und eine bessere Vorhersage von Schädigungen in thermisch belasteten Elementen. Zusätzlich zur Hardware- und Software-Entwicklung für den Demonstrator soll das Gesamtsystem anhand von Referenzprüflingen mit kontrollierten Defekten gegenüber dem aktuellen Stand der Technik bewertet werden, um einen neuen Standard etablieren zu können.

Innovationen und Perspektiven

Das innovative Verfahren führt zu einer schnelleren und kostengünstigeren Prüftechnik für die Entwicklung von Elektronikbauteilen in einer Vielzahl von Branchen, z. B. Automotive und Leistungselektronik, was zu einer Stärkung der deutschen Hersteller im internationalen Vergleich führt. Perspektivisch kann die neue Technologie auch auf andere Anwendungsfelder übertragen werden, in denen Defekte durch Wärmeeintrag auftreten und denen so effektiver gegengesteuert werden kann, z. B. im Maschinen- und Apparatebau.