Problemstellung: Produkterprobung unter realitätsnahen Bedingungen

Elektronikkomponenten auf entsprechenden Platinen unterliegen in der Regel keinen großen mechanischen Belastungen. Auf Grund neuer Geometrien und Einsatzbereiche ist dies heutzutage jedoch nicht mehr gänzlich auszuschließen.

Daher wird an neuen Materialverbindungen geforscht, die hohen mechanischen Belastungen standhalten, ohne einen Verlust der elektrischen Funktionalität aufzuweisen. Zum Nachweis der elektrischen Funktionalität werden On-Line Prüfungen realisiert, bei denen gleichzeitig unter hoher mechanischer Belastung die Produkteigenschaften überwacht werden.

Methodik: Biegeversuche an Platine mit elektrischen Leiterbahnen

  • 3-Punkt-Biegeversuche an Platinen mittels Universalprüfmaschine

  • Simultane Überwachung der elektrischen Leitfähigkeit
  • Aufzeichnung der Kraft/Verformungskurve in zyklischer Verfahrweise

Ergebnis: Kein Verlust der elektrischen Leitfähigkeit

Die neu entwickelten Platinen mit Leiterbahnen werden über 2 simultan laufende Prüfverfahren charakterisiert: Das Erfassen der elektrischen Leitfähigkeit während eines gleichzeitig ablaufenden mechanischen Biegevorgangs. Hierbei kann ein großes Spektrum an Durchbiegungen auch in zyklischer Verfahrweise untersucht werden und so eine sukzessive Laststeigerung simuliert werden (vergleiche Bild links).

Die mittels spezieller Elektronik on-line überprüfte Funktionalität der Bauteile ist bei den durchgeführten Biegeversuchen stets gegeben. So kann anhand dieses Prüfaufbaus im Rahmen einer Qualitätssicherung oder Wareneingangskontrolle untersucht werden, ob die Funktionalität bei gegebener, äußerer mechanischer Last gewährleistet werden kann. Neben Kurzzeitbelastungen können die Bauteile auch Langzeitbelastungen ausgesetzt werden. Um das Ermüdungsverhalten der Elektronikkomponente erweitert zu charakterisieren, bieten sich dynamisch-zyklische Dauerschwingversuche an.

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Dipl.-Ing. (FH) Christiane Wintgens

Mechanische Prüfung Projektingenieurin +49 241 80-28342 christiane.wintgens@ikv.rwth-aachen.de