Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMZuverlässigkeitsbewertung, -tests und -optimierung
Durch beschleunigende Testverfahren ist eine Simulation der thermischen, klimatischen und mechanischen Feldbelastungen möglich, um in Kombination mit FEM-Berechnungen eine Lebensdauervorhersage ableiten zu können. Die anschließenden Fehleranalysen ermöglichen eine Optimierung von Materialauswahl und/oder Technologie.
Zielstellung der Arbeiten im Arbeitsgebiet Zuverlässigkeitsbewertung, -tests und -optimierung sind die anwendungsspezifische Qualifikation von neuen Lotlegierungen und Packaging-Lösungen für elektronische Baugruppen auf unterschiedlichen Substraten sowie die Lebensdauervorhersage auf der Basis von beschleunigter Alterung in Kombination mit FEM-Berechnungen. Hierfür werden thermische, klimatische und mechanische Tests verwendet; alle Tests werden nach DIN EN, IEC, IPC und MIL-Standards oder Kundenspezifikation durchgeführt.
Die Baugruppeninspektionen und Fehleranalysen nach den Prüfungen beinhalten eine Kombination von zerstörungsfreien Methoden wie XRAY- und Ultraschall- Mikroskopie und Thermografie mit den zerstörenden Prüfungen (Metallografie, Focused Ion Beam (FIB)-Präparation und anschließender optischer Inspektion sowie REM/EDX-Analyse zur Untersuchung von Gefügeveränderungen, des Wachstums der intermetallischen Phasen sowie der Rissausbreitung. Auf der Basis der auftretenden Fehlermodi ist eine Optimierung von Materialauswahl und/oder Technologie möglich.