Beeinflussung der Zyklusfestigkeit von QFN-Bauelementen durch sekundare Verwolbungseffekte

摘要

Einflusse auf die Zuverlassigkeit von Baugruppen unter thermischer Zyklusbelastung sind bedingt durch die Fehlanpassung von Bauelementen, die zur Ermudung der Lotverbindungen fuhren konnen. Die weithin bekannten primaren Effekte wie Differenz der thermischen Dehnungskoeffizienten, Amplitude und Form des Thermozyklus sowie Grosse und Standoff des Bauelementes waren Gegenstand zahlreicher Studien. Wenig bekannt sind jedoch Wirkungen von sekundaren Effekten, wie sie beispielsweise intrinsische Wolbbewegungen des Bauelementes und der Leiterplatte darstellen. Solche Wirkungen sind Gegenstand des vorliegenden Beitrages. Dazu wurden sowohl thermisch bedingte Eigenverwolbungen von Leiterplatten als auch von Bauelementen mittels optischer Messverfahren analysiert. Es zeigte sich, dass signifikante Eigenverwolbungen auftreten. Mit Hilfe der Finiten Elemente Simulation wurden diese Verwolbungen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Beanspruchung von Lotverbindungen analysiert. Es konnte herausgearbeitet werden, dass insbesondere fur QFN Bauelemente eine sehr grosse Abhangigkeit besteht. Um die gemessenen Biegeformen der QFN-simulatorisch nachbilden zu konnen, war die Berucksichtigung der moldbedingten intrinsischen Spannungen erforderlich. Auf der Basis der Simulationsergebnisse kann der Anwender wichtige Hinweise fur die Zuverlassigkeitseffekte von Eigenverwolbungen an QFN-Aufbauten entnehmen.