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Wednesday, February 24, 2010, Saal II 2:20 PM Prozess- und Produktprüfung I |
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Widerstandsmessung an einzelnen Durchkontaktierungen im Temperaturwechseltest und deren Korrelation zum Schliffbild |
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Stefan Gerhold* / Atotech Deutschland GmbH, Deutschland Stefan Neumann / Atotech Deutschland GmbH, Deutschland Roland Bork/ Atotech Deutschland GmbH, Deutschland Sengül Karasahin/ Atotech Deutschland GmbH, Deutschland Matthias Geiger/ Binder Elektronik GmbH, Deutschland Reinhold Münch/ Robert Bosch GmbH, Deutschland Detlev Bagung/ Continental Automotive GmbH, Deutschland Hubert Trageser/ Continental AG, Deutschland Olaf Decressin/ Hella KGaA Hueck & Co, Deutschland |
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Für Leiterplatten, die in einem Umfeld mit starken Temperaturschwankungen viele Jahre einwandfrei funktionieren müssen, werden Zuverlässigkeits- bzw. Lebensdauertests wie der Temperaturwechseltest (TWT) seit Jahren genutzt. Klassische Verfahren entnehmen Proben für eine metallographische Fehlersuche (subjek-tiv). Gängige Akzeptanzkriterien (keine oder nur wenige ?unkritische? Risse) korrelieren nicht notwendig mit der Funktionalität der Leiterplatte am Ende ihrer Lebensdauer. Beschleunigte Lebensdauertests wie IST und HATS, aber auch der TWT mit Echtzeit-Widerstandsmessung (Online-TWT, erste Generation) nutzen Reihenschaltungen von ei-nigen zehn bis einigen hundert Durchkontaktierungen und definieren einen bestimmten Warmwiderstandsanstieg als Ausfallkriterium. Allerdings können einzelne Durchkontaktie-rungen schon ?lethale? Fehler zeigen, während die gesamte Daisy-Chain noch i. O. er-scheint. Weiterhin können ?kritische? Risse an einer Daisy-Chain nicht sicher elektrisch detektiert werden. Durch vergleichsweise niedrige Messströme wird nicht geprüft, ob die Durchkontaktierungen noch den Strom leiten können, für den sie ausgelegt sind. Der ZVEI/VdL-Arbeitskreis ?Zyklenfähigkeit/TW-Test von Leiterplatten 2? hat seit 2006 die zweite Generation des Online-TWT entwickelt, bei dem an einzelnen Durchkontaktierun-gen Widerstand und Stromtragfähigkeit in Echtzeit überprüft werden. Es kann berechnet werden, welcher Widerstandsanstieg einer Durchkontaktierung in einem Kfz-Steuergerät o. ä. noch keine Funktionsbeeinträchtigung nach sich zieht, was das Ausfallkriterium für den Online-TWT definiert. Statt weniger Daisy-Chains werden zahlreiche Einzeldurchkon-taktierungen vermessen und mittels Weibull-Statistik ausgewertet. Nach der praktischen Erprobung wurde eine umfangreiche Schliffuntersuchung mit mehre-ren Ebenen je Durchkontaktierung durchgeführt (metallographische Tomographie), die Fehlerbilder mit Widerstandsanstiegen genauer als je zuvor korreliert und auch Erkennt-nisse über ?unkritische? Fehlerbilder liefert. |