Zuverlässigkeit von elektronischen Mikrosystemen

Für die Systemzuverlässigkeit von Elektronik, Mikrosystemen und technischen Anlagen bietet die Gruppe »Zuverlässigkeit von Elektronischen Mikrosystemen« des Fraunhofer IKTS numerische Simulationen zur Designauslegung, Materialcharakterisierungen von Einzel- und Verbundwerkstoffen der AVT, Zuverlässigkeitsbewertungen, insitu-Prüftechniken zur Messung von Beanspruchungen und zerstörungsfreie Prüftechniken an. Die Auslegung der Systemzuverlässigkeit fokussiert auf die Analyse anliegender Belastungen, Messung bzw. Berechnung von Beanspruchungen und anschließender Einflussnahme auf das Systemdesign (Baugruppenauslegung).

Alleinstellungsmerkmale

• Mikromechanische Charakterisierung von Lotwerkstoffen und Bereitstellung von Werkstoffmodellen für FEM-Simulationen
• Hochauflösende Computerröntgen-3D-Laminographie (HRCL, X-CT) z. B. für Leiterplatten
• Insitu-Messungen von Kräften und Verformungen im Temperaturwechseltest (TMF)

Leistungsangebot

• Kriechmessungen und Ermüdungsmessungen an Lotwerkstoffen (-55 bis 200 °C)
• Thermisch-mechanische Charakterisierung von Polymeren, Vergüssen, Klebstoffen, Leiterplatten, Pasten mittels DMA- und TMA-Messungen (-50 bis 400 °C)
• Ermüdungsmessungen an AVT-Werkstoffen, Ableitung von Ermüdungsmodellen für Lebensdauerprognose
• Insitu-Widerstandsmessung im Temperaturwechseltest (168 Kanäle, -50 bis 175 °C)
• Vibrationsprüfungen von Bauelementen und Baugruppen (10 bis 4000 Hz, temperaturvariabel)
• Optische Verformungsmessung im Mikrometerbereich
• Strukturmechanische FEM-Berechnungen (thermisch, mechanisch, auch bio-mechanisch)
• Entwicklung von Design Support Tools (FEM)
• Physics of Failure-Schadensanalytik in elektronischen Baugruppen und Mikrosystemen
• Auslegung zur Strukturintegration von Sensorik und Elektronik

Ausstattung

• Röntgendiagnostik
  • Röntgenkammer für Röntgen-CT, Röntgen-µCT und Röntgen-Laminographie (HRCL) von u.a. Elektronikbaugruppen
  • Röntgendiffraktometer Seiffert PTS 3003
• Optische Inspektion
  • Digitalmikroskop Keyence VHX-5000
  • Profilometer Keyence VR-5200
  • ODU zur FEM-Validierung unter thermischer Last
  • Laservibrometer zur Schallfeldvermessung
  • Thermographiekamera
• Physikalische Charakterisierung
  • Zug- und Druckmaschine Zwick/Roell Z250 inkl. Temperaturwechselkammer
  • Zug- und Druckmaschine H&P mit Peeltest-Abzugsvorrichtung
  • Haftabzugsprüfgerät Proceq DY-206
  • Mikrozug- und Schertester
  • Lap-Sheartester XYZ-Tech, Dage
  • Dichtemessung
• Thermomechanische Charakterisierung
  • Dynamische-Mechanische Analyse TA DMA Q800 inkl. Flüssigstickstoffkühlung
  • Thermomechanische Analyse TA TMA Q400 EM
• Probenpräparation und Prüfkörperauslagerung
  • Großer Prüfkörperbestand für diverse Materialgruppen, Größen und Geometrien
  • Planeten-Zentrifugalmixer – Thinky Mixer ARE-250
  • Metallographie Schleif- und Poliergeräte
  • UV-Kammer
  • Salznebelsprühanlage Köhler HK500
  • Druckkammer (Auslagerung in maritimer Umgebung)
  • Isotherme Auslagerung
• Beschleunigte Alterung
  • Klimakammer
  • Vibrationsmessstand LDS V455
  • Temperaturwechselschrank (In-Situ-Widerstands- und Kapazitätsmessung)
  • Temperaturschockschrank (In-Situ-Widerstands- und Kapazitätsmessung)

• ZVEI Arbeitskreis Hochtemperaturelektronik
• ZIM-Netzwerk: Zuverlässigkeit von Leistungselektronik