Thermo-mechanische Simulationen

FE-Modell des CanPak3 und Vergleich der Geometrie mit einer Röntgen-CT-Aufnahme.
© Fraunhofer IKTS
FE-Modell des CanPak3 und Vergleich der Geometrie mit einer Röntgen-CT-Aufnahme.

Die Leistungsdichten in elektronischen Baugruppen nehmen im Zuge der E-Mobilität und der dezentralen Energieversorgung immer weiter zu. Entsprechend gewinnen kurzzyklische selbstinduzierte thermische Lasten gegenüber den langzyklischen Umwelteinflüssen an Dominanz. Für die realistische Zuverlässigkeitsbetrachtung folgt, dass die Randbedingung einer homogen durchwärmten Gesamtbaugruppe zunehmend fehlerhaft ist. Abhilfe schafft die Simulation der Wärmeausbreitung innerhalb der Baugruppe, beispielsweise während eines Power-Cycling-Versuches. Dabei werden neben den räumlichen auch die zeitlichen Temperaturgradienten berechnet. Folglich können die zeitlich nichtlinearen Effekte viskoelastischer Polymere und kriechender Lotlegierungen lokal berücksichtigt und berechnet werden.

 

Darstellung der äquivalenten Kriechdehnungen in den Lotkontakten (2–8).
© Fraunhofer IKTS
Darstellung der äquivalenten Kriechdehnungen in den Lotkontakten (1–8).
Lotverbindungen im CanPak3.
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Lotverbindungen im CanPak3.
CanPak3.
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CanPak3.