Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMMechanische und thermische Werkstoffcharakterisierung
Genaue Werkstoffdaten sind die Grundlage für zuverlässige Produkte. Erst das Verständnis der Werkstoffeigenschaften sowie Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Fertigungsverfahren, Beanspruchung und Versagensmechanismen ermöglichen verbesserte Prozesse und Produkte. Werkstoffe können dabei einzeln oder in Ihrer Anwendung charakterisiert werden. Die Messungen können dabei auch unter Feuchte- und Temperaturbeanspruchung durchgeführt werden, um das Materialverhalten für die Prozess- oder Anwendungsbedingungen bestimmen zu können. Für die Zuverlässigkeitsbewertung mit FEM werden aus den Kenngrößen Werkstoffmodelle erstellt.
Wesentliche Werkstoffeigenschaften sind:
- E-Modul und Querkontraktion
Messung des E-Moduls an Materialproben (auch an dünnen Schichten). Messung der Poissonzahl an Materialproben mit optischer Deformationsanalyse - viskoelastische Eigenschaften
Bestimmung des Temperatur- und Zeitabhängigen E-Moduls von Klebern, Polymeren, Molding-Compounds für das Relaxationsverhalten der Werkstoffe - Kriecheneigenschaften
Zeit- und Temperaturabhängiges plastisches Verhalten von Metallen und Metalllegierungen (z. B. Lote) unter Last für die Beschreibung von Schadensakkumulation - Feuchteaufnahme und -quellung
Bestimmung der Feuchteaufnahme von Werkstoffen (Polymere, Kleber) und des dadurch induzierten Quellverhaltens. Bestimmung der Feuchtediffusion in Werkstoffen durch Messung sowie von Transportmechanismen durch Molecular Modelling - Bestimmung thermomechanischer Ausdehnung
Bestimmung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten im Bereich -50°C bis 350°C an allen Werkstoffen und Kompositen (Molding Compounds, Leiterplatten etc.) - Bestimmung bruchmechanischer Eigenschaften
Zähigkeitsbewertung im Mikro-/Nanobereich (Kohäsivbruch), Aufklärung des Rissinitierungs- und Rissausbreitungsverhaltens, experimentelle Bruchmechanik an der Grenzfläche - Bestimmung thermischer Leitfähigkeit und Wärmekapazität
Messung an Materialproben zur Bestimmung von thermischer Leitfähigkeit und Wärmekapazität. Bestimmung der thermischen Leitfähigkeit von thermischen Interface-Materialien (TIM) in Abhängigkeit von der Kontaktkraft