Zuverlässigkeit und Schadensanalyse von elektronischen Bauteilen

Durch die kontinuierliche Miniaturisierung in der Mikroelektronik und Halbleitertechnik steigen die Anforderungen an elektronische Bauteile stetig. Ausfälle und Fehlfunktionen können aufgrund der zunehmenden Komplexität und der Vielzahl möglicher Fehlermechanismen – insbesondere für KMU – eine große Herausforderung darstellen. Auf Grundlage ihrer Forschungsarbeiten stellen die Fachleute des Fraunhofer EMFT ihre langjährige wissenschaftliche Erfahrung und Expertise bereit, um forschungsbasierte Leistungen in den Bereichen Schadens- und Fehleranalyse, Qualitätssicherung sowie prozessorientierter Beratung anzubieten – einschließlich elektrischer Sicherheitsprüfungen. Die Schadens- und Fehleranalysen dienen dabei nicht nur der Beschreibung und Bewertung von Ausfallerscheinungen, sondern der systematischen Aufklärung der zugrunde liegenden physikalischen, material- und prozessbedingten Ursachen. Diese Untersuchungen, die auf aktuellen Forschungsergebnissen und eigenen Methodentwicklungen beruhen, tragen wesentlich dazu bei, die Sicherheit und Funktionsfähigkeit elektronischer Bauteile in allen Entwicklungs- und Produktionsphasen wissenschaftlich fundiert zu bewerten.

Systematische Analyse als Basis für Qualitätssicherung und Prozessoptimierung

Basierend auf unserem technologischen Verständnis in Kombination mit den modernsten Mess- und Analysemöglichkeiten können umfangreiche multiparametrische Charakterisierungen und Qualifikationsprüfungen von elektronischen Komponenten und Systemen durchgeführt werden. Dadurch lassen sich unter Laborbedingungen physikalische Einflussgrößen simulieren sowie die Reaktion des Bauelementes auf den jeweiligen Parametern alleine und als Kollektiv ermitteln. Anhand geeigneter Belastungstests und Umweltsimulationen können Fertigungsfehler und relevante Schwachstellen adressiert, sowie eine Abschätzung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Modulen und Komponenten getroffen werden. Durch die systematische Analyse kann dementsprechend eine Produkt- und Prozessoptimierung abgeleitet werden. Darüber hinaus können wir Sie mit zerstörungsfreien und zerstörenden Untersuchungen bei der Qualitätssicherung Ihrer Fertigungsprozesse unterstützen. Das Fraunhofer EMFT deckt eine breite Palette der folgenden Normen im Elektronikbereich ab:

• IPC Normen: Unsere Qualifikationsprüfungen und Zuverlässigkeitstests werden gemäß den IPC-Normen durchgeführt, einschließlich IPC J-STD-001, IPC-A-610, IPC-6012, IPC-6013 und IPC-A-600. Damit stellen wir sicher, dass Ihre Baugruppen und Leiterplatten den höchsten Qualitätsstandards entsprechen.
• ESA-Normen: Als anerkanntes ESA-Qualifikationslabor führen wir Untersuchungen gemäß den Anforderungen der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) durch. Unsere Qualifikationsuntersuchungen für ESA-Projekte gewährleisten die Zuverlässigkeit und Qualität Ihrer elektronischen Komponenten für den Einsatz im Weltraum.
• DIN-Normen: Wir berücksichtigen auch die relevanten DIN-Normen, um sicherzustellen, dass Ihre Produkte den nationalen deutschen Standards entsprechen. Dazu gehören beispielsweise DIN EN-Normen für die Lötbarkeit von Bauelementen und Leiterplatten.

Unser Ziel ist es, Ihnen eine zuverlässige und präzise Bewertung Ihrer Produkte im Einklang mit den relevanten Normen zu bieten. Wir unterstützen Sie dabei, höchste Qualitätsstandards zu erreichen und die Anforderungen Ihrer Branche zu erfüllen.

Analytik und Materialprüfung im Überblick  

Ein breites Anforderungsspektrum bestehend aus Liefervorschriften, Abnahmekriterien und internationaler Normen aus den unterschiedlichsten Branchen wie z.B. Luft- und Raumfahrttechnik (ESA), Automobil und Zulieferer, Medizintechnik bis hin zur einfachen Industrieelektronik wird vom Fraunhofer EMFT abgedeckt. 

• Analytik mittels lichtoptischer- und Röntgeninspektion, metallografischer Schliffpräparation sowie Rasterelektronenmikroskop
• Qualifikationsuntersuchungen und Zuverlässigkeitsprüfungen von Leiterplatten, elektronischen Baugruppen und Hilfsmitteln
• Beurteilung gemäß IPC; ESA oder DIN
• Qualifikationsuntersuchung für ESA-Projekte - ESA-Accepted Qualification Lab
• Risikoanalyse und Prozessoptimierung sowie Entwicklung von Testmethoden und -geräten
• Schadensanalytik
• Reverse Engineering 

Qualifikationsprüfungen und Zuverlässigkeitstests

Mit diesen tiefgehenden Analysen können wir Sie bei der Erhöhung der Qualität und Zuverlässigkeit Ihrer Produkte unterstützen:

• Baugruppenuntersuchung nach IPC J-STD-001 und IPC-A-610
• Lötstellenuntersuchung und –beurteilung nach IPC-J-STD-001 und IPC-A-610 
• Leiterplattenprüfung nach IPC-6012 (Rigid), IPC-6013 (Flex); IPC-6015 (MCM-L) und IPC-A-600
• Lötbarkeitsprüfung von Bauelement und Leiterplatte nach IPC oder DIN EN
• Kontaminationsprüfung: Messung ionischer Rückstände auf LP oder BG
• Qualifikationen für lötfreie Verbindungstechniken wie Crimpverbindungen; Einpresstechnik; Steckverbinder
• Crimpprüfung (Spannungsabfallmessung; axialer Auszug; Lebensdauer)
• Röntgeninspektion mit hochauflösenden CT sowie Laminographie und In-situ-Messungen
• Aktiv-Thermografie
• Strukturanalysen und Werkstoffcharakterisierung
• Berührungslose Profil-, Rauhigkeits- und Schichtdickenmessung
• Korrosionsuntersuchungen
• Vibrationsprüfung: Sinus, Breitband
• Schockprüfung bis 5,9 kN
• Zug/Druck- und Biegeprüfung mit Klimakammer und Videoerfassung 

• Umweltsimulation/ Klimaprüfung:
  • Feuchte-Wärme-Zyklisch bis +95°C und 98 % r.F.
  • Temperaturwechselprüfung bis 200°C und bis 10k/min
  • Rascher Temperaturwechsel bis zu -80°C und 220°C
  • Temperaturlagerung bis 300°C
• Aktive Temperaturwechseltests bzw. Strombelastung zyklisch
• HAST (highly accelerated stress test)
• Betauungstests mit kontinuierlicher elektrischer Überwachung
• Kombination diverser elektrisch/mechanischer Prüf- und Messmethoden

Sie wollen mehr darüber erfahren, wie Schadensanalysen von elektronischen Bauteilen Ihre Produktqualität steigern kann?

Dann nehmen Sie mit uns Kontakt auf!