FEM-gestützte Auslegung von Elektronik für die Produktzuverlässigkeit

Um die Zuverlässigkeit einer Baugruppe zu bewerten, ist es zunehmend effizienter geworden, nicht nur experimentelle Tests für die Schadensanalyse und die Bestimmung der Versagensphysik durchzuführen, sondern auch numerische Simulationen. Strukturmechanische Simulationen auf der Grundlage von Finite-Elemente-Modellen (FE) bieten einen erheblichen Vorteil für das Verständnis des Strukturverhaltens, da sie Zugang zu den Spannungs- und Dehnungsfeldern in der Testgeometrie bieten. Darüber hinaus ermöglicht die virtuelle Umgebung Zuverlässigkeitsvorhersagen auf der Grundlage der Berechnungsergebnisse und die Bewertung großer Designräume in sehr kurzer Zeit. Das Fraunhofer IKTS hat sich in diesem Bereich auf die Auslegung von Elektronik spezialisiert und besitzt umfangreiche Erfahrungen in den folgenden Simulationsfeldern:

• Analysen zu Entwärmung/Kühlung bzw. Wärmeausbreitungen
• Bewertung thermo-mechanischer Fragestellungen (Low-Cycle Fatigue)
• Bewertung von Vibrationsverhalten (High-Cycle Fatigue)

Wir legen besonderen Fokus auf die Abbildung des möglichst realen Zustands der Analyseobjekte. Dies umfasst sowohl die Materialcharakterisierung am produktkonformen Prüfkörper als auch die Abbildung des Herstellungsprozesses in der Simulation.