Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSElektrische, mechanische und thermische Verbindungen von elektronischen Bauelementen und deren Schaltungsträgern sind immerwährenden, wechselnden Belastungen ausgesetzt. Die thermo-mechanischen Beanspruchungen stellen die häufigste Ausfallursache für Elektroniken durch niederzyklische Ermüdung (Low Cycle Fatigue, LCF) dar und begrenzen die Lebensdauer der gesamten Baugruppe.
Aus diesem Grund ist die Materialcharakterisierung der elektronischen Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) am Fraunhofer IKTS ein wesentliches Thema. Diese kann sowohl zur Auswahl und zum direkten Vergleich von verfügbaren Materialien genutzt als auch zur Unterstützung von numerischer Zuverlässigkeitssimulation und Lebensdauerbestimmung herangezogen werden.
Werkstoffauswahl, Kontaktgeometrie, Leiterplattendesign und Umgebungsbedingungen bestimmen im Wesentlichen die Lebensdauer einer Elektronik. Numerische struktur-mechanische Simulationen (über ANSYS, Abaqus etc.) helfen bei der Auslegung der Elektronik und ermöglichen eine schnelle Schwachstellenanalyse. Die dafür benötigten exakten Werkstoffkenndaten zur genauen mathematischen Beschreibung des temperaturabhängigen Verformungsverhaltens werden am Fraunhofer IKTS in speziellen Charakterisierungsregimen ermittelt.