Entwicklungsbegleitende Beratung

Designbewertung und -optimierung für Zuverlässigkeit

© Foto Fraunhofer IZM

Trendgrafik (Response Surface) für die Maximaltemperatur in einem Leistungshalbleiter für unterschiedliche Dicken des Klebers und des Leadframes

Bereits mit den ersten Konzepten eines neuen Produktes können durch eine FEM-Analyse schnell Designalternativen im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Lebensdauer verglichen und optimiert werden. Bei der Auswahl geeigneter Technologien für ein neues Produkt bietet die FEM die Möglichkeit, Effekte durch Fertigungsbeanspruchungen sowie Beanspruchungen während der Produktlebensdauer frühzeitig zu berücksichtigen.

Der Schwerpunkt liegt hier auf thermischen und thermomechanischen Simulationen, wobei zum Teil auch Vibrationen und rein mechanische Belastungen überlagert werden. Ein sorgfältiges thermisches Management ermöglicht einen zuverläs­sigen Betrieb auch unter erhöhten Umgebungstemperaturen. Die Vermeidung der Anregung von Eigenfrequenzen stellt den zuverlässigen Betrieb in Umgebungen mit erhöhten Vibrationsbelastungen sicher.

Werkzeuge wie z. B. OptiSLang ermöglichen es, wesentliche Einflussgrößen zu identifizieren und Designs im Hinblick auf mehrere Zielgrößen hin zu optimieren. Dabei können Modelle und Werkstoffdaten parametrisiert werden, um viele Varianten schnell und kostengünstig vergleichen und bewerten zu können. Auch bei kurzen Entwicklungszeiten können so für Produkte effiziente Technologien im Hinblick auf Funktion, Umgebungsbedingungen, Bauraum, Gewicht und Zuverlässigkeitsanforderungen entwickelt werden.

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