Langzeitzuverlässigkeit der Schaltungsträger

Eine der wichtigsten Forderungen der letzten Jahre ist die Langzeitzuverlässigkeit der Schaltungsträger. Begründet ist dies vor allem durch die anspruchsvolleren Einsatzbedingungen im Automobilbereich. Faktoren wie Temperatur und Vibration sind hierbei wichtige Einflussgrößen. Auch die erhöhte Laufleistung der Fahrzeuge verlangt nach einer längeren Zuverlässigkeit der Elektronikkomponenten. Andere Industriebereiche wie die Avionik, Medizintechnik und Industrieelektronik folgen diesem Trend. Im Fokus steht neben der thermo-mechanischen Belastbarkeit der Durchkontaktierungen, die Resistenz gegenüber Kriechströmen und Kurzschlüssen unter feuchtwarmen Einsatzbedingungen.

Messplatz 1

Messplatz 1

Abb2-MicroVia

Micro Via

DK geschädigt

DK geschädigt

Die KSG GmbH stellt sich aktiv dieser Entwicklung und wirkt gezielt in entsprechenden Forschungsprojekten mit. Davon zeugt unter anderem die rege Mitarbeit in den Fachkreisen des ZVEI, zum Beispiel im Arbeitskreis „Zuverlässigkeit von Leiterplatten“.

Auch in der Entwicklung engagiert sich das Unternehmen: Zahlreiche Projekte beschäftigen sich mit der Anpassung der Fertigungsprozesse und der eingesetzten Materialien in enger Zusammenarbeit mit der Zulieferindustrie. Ziel ist es, die komplexen Zusammenhänge zwischen dem Ermüdungsverhalten der Durchkontaktierung und den Herstellungstechnologien und Prozessparametern bzw. den eingesetzten Materialien zu erkennen. Anhand dieser Ergebnisse werden Maßnahmen zur Optimierung der Prozesse abgeleitet. Gleiches gilt für die Aufklärung und Vermeidung von Migrationserscheinungen unter simulierter Betriebsbelastung.

Begleitet wird dieser Prozess durch eine kontinuierliche Erweiterung der messtechnischen Ausrüstung des Zuverlässigkeitslabors. Im Rahmen des BMWi-Förderprojektes „Kontakt“ wurde ein Online-Widerstandsmessplatz eingerichtet, über den Hülsenschädigungen unter Temperaturwechselbeanspruchung mit einer Detektionsschwelle von unter 3 % aufgedeckt werden können. Nach Abschluss der Untersuchungen können erstmalig fundierte Prognosen zur Lebensdauer einer Leiterplatte unter Berücksichtigung der eingesetzten Technologie und Materialien getroffen werden.

Ein weiterer Messplatz zur Messung von Leckströmen und Isolationswiderständen für die Bewertung von Leiterplattenaufbauten unter feuchtwarmen Belastungsbedingungen wurde zu Beginn des Jahres 2014 in Betrieb genommen. Für SIR- und CAF-Bewertungen sind dabei Belastungsspannungen zwischen 5 und 200 V zur Klimabelastung im Bereich 10-98 °C/ 10-90 % rel. Feuchte möglich.

Widerstandsmessplatz mit 180 Kanälen für die Messung von Isolationswiderständen und Leckströmen an Leiterplatten im Klimatest

Widerstandsmessplatz mit 180 Kanälen für die Messung von Isolationswiderständen und Leckströmen an Leiterplatten im Klimatest