Die innere Struktur eines nach außen homogen wirkenden Materials kann erhebliche Auswirkungen auf dessen Eigenschaften haben. Eine Strukturanalyse kann im Rahmen eines „physics of failure“ Ansatzes Fehlermechanismen erkennen und verhindern helfen.
Mittels FEM-Analyse können einzelne Verbindungstechniken und komplexe Packages im Hinblick auf Fertigungsqualität sowie Zuverlässigkeit und Lebensdauer in der Anwendung bewertet und optimiert werden.
Ein Schwerpunkt des Themenfeldes Reliability Monitoring and Management ist die Absicherung der Zuverlässigkeit von elektronischen Systemen. Mit weitreichenden Kenntnissen über Normen und Standards und einer hervorragenden messtechnischen Ausstattung bieten wir Ihnen Schwachstellenanalysen, Ermittlungen von Zuverlässigkeitskennzahlen und Systembewertungen als Dienstleistungen an.
Bewertung von Elektromigration sowie direkt überlagerter Einflussgrößen (Thermo-, Spannungsmigration) in elektrischen Kontakten zur Schwachstellenanalyse, Designoptimierung und Lebensdauerberechnung: analytisch, numerisch und im Experiment
Ein robustes Design für hohe Vibrationsbeanspruchungen erfordert ein Verständnis über Eigenfrequenzen, Eigenmoden und Dämpfung der elektronischen Systeme. Prüfobjekte sind kleinste Strukturen (z.B. 400 µm Bonddraht) oder Baugruppen (bis zu 200 mm x 200 mm). Die Messungen und Tests können mit definierter Temperatur und Feuchte durchgeführt werden.
Temperaturmessung an Aufbauten mit IR-Thermografie und Sensoren z.B. zur Messung der Temperaturverteilung, Hot Spot Temperatur sowie Messung von Rth und Zth.
Minimierung des thermischen Widerstands von Packages durch Entwurf und Optimierung von Kühlungskonzepten. Berücksichtigung von hohen Verlustleistungen, Wärmestromdichten und Umgebungstemperaturen im Design.
Mechanische und thermische Charakterisierung von Werkstoffen
Bestimmung mechanischer und thermischer Kenngrößen für Werkstoffe der Mikrosystemtechnik. Berücksichtigung von Umweltbedingungen (z.B. Feuchte und Temperatur). Bestimmung der Kenngrößen auch an kleinsten Proben und dünnen Schichten.
Korrosion, Elektrochemische Migration und Feuchtediffusion
Elektronische Systeme werden immer stärker wechselnden klimatischen Umgebungseinflüssen ausgesetzt. Gleichzeitig führt die fortschreitende Miniaturisierung von elektronischen Produkten zu immer kleineren Strukturabmessungen und folglich kleineren Packages.
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM