Forschungsschwerpunkte

Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Abteilung System Integration & Interconnection Technologies

Zuverlässigkeitsbewertung, -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.