Zur Optimierung der Zuverlässigkeit von Automobilelektronik ist es notwendig, die Feldbelastungen möglichst genau zu kennen. Kfz-Elektronik wird nutzungsabhängig im Betrieb Umweltbeanspruchungen mit variabler Intensität, Frequenz, und Dauer ausgesetzt. In diesem Beitrag wird der Einsatz einer mobilen Messdatenerfassung beschrieben, mit der die relevanten Felddaten wie Temperatur, Feuchte, Vibration sowie innere Spannungen und Dehnungen in einem Motorsteuergerät (ECU) erfasst werden. Dazu wurde ein neuartiger dehnungsempfindlicher Testchip entwickelt und in Kombination mit kommerziellen Sensoren eingesetzt. Die hier beschriebene Untersuchung hat die thermomechanische Analyse eines modernen Bauelementgehäuses, das auf die Leiterplatte der ECU gelötet ist, mit Hilfe von Fahrversuchen und genormten Umweltprüfungen zum Ziel. Das entwickelte Messsystem ermöglicht es, das Spannungs-Dehnungs-Profil im Bauelement unter wechselnder Temperatur zu erfassen. Die Daten werden auch zur Verifikation eines Simulationsmodells verwendet, mit dem Verformungen im Chip, im Bauelement und in den Lötstellen analysiert wurden.
In order to optimize the reliability of automotive electronics, comprehensive knowledge of the field loads is indispensable. Automotive electronics are exposed to environmental conditions with variable intensities, frequencies and durations, depending on a car's usage. This paper describes a mobile acquisition system for measuring all relevant field loads including temperature, humidity, vibration and stresses as well as strains in an electronic engine control unit (ECU). A novel strain-sensitive test-chip, which was specifically developed, was used in combination with commercial sensors. The investigation presented in this paper focuses on the thermo-mechanical analysis of an array package, which is soldered on the printed circuit board (PCB) of the ECU. For comparison, the ECU was also tested with standardized environmental tests. The developed sensor and test system make it possible to characterize the stress and strain loads of the assembly. The data are used for verification of a simulation model of the assembly.
Diagnose der Life-Cycle-Belastungen von Baugruppen in der Kfz-Elektronik mit Hilfe mikrosystemtechnischer Sensoren
Diagnosis of life-cycle loads of modules in automotive electronics with micro-sensors
2008
9 Seiten, 7 Bilder, 3 Tabellen, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Kraftfahrzeugelektronik , Zuverlässigkeit integrierter Schaltungen , Zuverlässigkeit von Bauelementen , Zuverlässigkeit , Zuverlässigkeitsvoraussage , Umweltbeeinflussung , Lebenszyklus , Lebenszyklusbewertung , Lebensdauerfaktor , Baugruppe , Messdatenerfassung , mobiles Datenerfassungsgerät , mobiles Gerät , Feldmessung , Bauelement (elektrisch) , Gehäuse elektronischer Geräte , Gehäuse integrierter Schaltkreise , Verformung , Chip , Temperaturmessung , Widerstandsthermometer , Platin , Luftfeuchtigkeitsmessung , Dehnungsmessung , Dehnungsmessstreifen , Beschleunigungsmessung , Feuchtesensor , kapazitives Messverfahren , Mikrosystemtechnik , Motorsteuerung
Automatische thermische Prüfanlage für Elektronik-Baugruppen
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Zuverlaessigkeitstest an Baugruppen der Kfz-Elektronik
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