Zuverlassigkeitsuntersuchungen an organischen Leiterplatten mit dickem Kupferkern fur leistungselektronische Anwendungen

摘要

Die Trends und Entwicklungen in der Energieerzeugung und -ubertragung, Elektromobilitat, Automatisierung, Beleuchtung und Medizintechnik verlangen nach einem verstarkten Einsatz leistungselektronischer Produkte. Miniaturisierung, Energieeffizienz, thermisches Management, Kostensenkungsdruck und Zuverlassigkeit sind die hauptsachlichen Entwicklungstreiber und konnen von organischen Schaltungstragern mit ganzflachig integrierten, strukturierten Dickkupferkernlagen getragen werden. Allerdings ist das Risiko des Ausfalls derartiger Baugruppen aufgrund des neuen Systemaufbaus neu zu bewerten. In dieser Arbeit werden daher sowohl Temperaturwechsel- als auch Vibrationsuntersuchungen an Versuchstragern mit Dickkupferkernlagen und montierten SMD-Chipwiderstanden vorgestellt. In den Temperaturwechselversuchen wird der Effekt verschiedener Montagepositionen der SMD-Bauelemente auf das Ausfallverhalten untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine erhohte Ausfallquote fur Bauelemente montiert uber Dickkupferkernen. Zur Reduktion dieser Ausfallquoten kann ein erhohtes Lotvolumen beitragen. In Vibrationsversuchen an eigens entwickelten Probekorpern wurden deutliche Schadigungen in den Lotkontakten und bisher keine Schaden in den Isolationsstrukturen festgestellt. Die gewonnenen Ergebnisse sind vielversprechend hinsichtlich der Erreichbarkeit einer zumindest vergleichbaren Zuverlassigkeit der Dickkupfertechnologie gegenuber Standardleiterplattentechnologien.