Beschreibung
Im aufwändigem iBFE-Projekt R1 wurde die Ermüdungsfestigkeit unter Temperaturwechselbelastung an zweipoligen Bauteilen untersucht. Unter dem Arbeitstitel R1 wurden verschiedene Kombinationen von 14 Lötlegierungen (13 bleifreie Lote und das bleihaltige Lot Sn-Pb36-Ag2 ), Basismaterialen, Leiterplattenoberflächen und Padgröße der Bauteile miteinander im Temperaturwechseltest verglichen. Untersucht wurden 208 Boards mit je 180 reflow-gelöteten Baulementen in 6 Bauteilgrößen.
Insgesamt standen 37.440 gelötete Bauelemente zur Auswertung bereit.
Im Projekt wurden zwei Temperatur-Stresstest-Punkte von -55°C und +125°C mit einer jeweiligen Haltezeit von 30 Minuten angefahren und nach vorgegebenen Zyklen ausgewertet. Gleichzeitig wurden bei jedem Zykelstop Rückstell-Metallografiestreifen mit je 6 Bauteilgrößen und 3 Padvarianten zur Gefügeauswertung entnommen. Der Belastungstest durchlief 8 Zykelstopps und endete bei 6000 Zyklen. Zudem wurde ein Falltest ab Zykelstop 2000 durchgeführt.
Software R1 expert: 900 verschiedene Variationen darstellen
Der konventionelle Vergleich der Ergebnisse aus dem R1 Projekt wird aufgrund der Variantenvielfalt schnell unübersichtlich. Das Zentrum für mikrotechnische Produktion der TU Dresden hat ein PC-Programm entwickelt, das wahlfreien Zugriff auf nahezu alle Ergebnisse der Untersuchung ermöglicht.
Dies sind Darstellungen der Einflüsse von:
- Chipgrößen
- Layoutvariationen
- Legierungen (14 Loten)
- Leiterplattenoberflächen
auf die
- mittlere Lebensdauer
- Zeitpunkte der ersten Ausfälle
Optische Darstellungen und Schliffbilder der Lötstellen während bzw. nach dem Test ergänzen die Messdaten und berechneten Verteilungen und veranschaulichen die Ergebnisse.
Auf der Basis der vorhandenen Schliffbilder, optischen Inspektionen und Röntgenbilder ist es möglich, mit Hilfe vorgefertigter Vorlagen beliebige Kombinationen von Versuchspunkten zu vergleichen. Insgesamt bietet die Software 900 verschiedene Variationen von Legierung / Leiterplattenoberfläche / Basismaterial / Baugrößen und Layout.
Diese Möglichkeiten der Analyse machen die Software R1 expert zu einem wertvollem Werkzeug für Designer, Entwickler und Technologen von elektronischen Baugruppen sowie Verantwortliche für Produktion und Qualitätsmanagement von elektronischen Baugruppen.
Für die Software steht eine Installationshilfe und Anleitung für Benutzer zur Verfügung.
