Elektronische Systeme und deren Bauelemente sind besonders im Automobilbereich vielfältigen und zum Teil harten Umweltbelastungen ausgesetzt. Für die Entwicklung, die Optimierung beziehungsweise die Abschätzung der Zuverlässigkeit von Kfz-Elektronik ist es erforderlich, die Feldbelastungen möglichst genau zu kennen. Diese variieren je nach Nutzung im Betrieb und äußeren Umweltbedingungen in der Intensität, Frequenz und Dauer Sie sind spezifisch für den Einbauort im Fahrzeug und die vorliegende Systemkonstruktion. Belastungen auf Baugruppen sind beispielsweise vom Motorblock auf Elektronikgehäuse übertragene Schwingungen und Temperaturen. Belastungen auf Bauelemente der Baugruppen sind typischerweise von deren Geometrie, den Materialien der Bauelemente und von deren Einbauplatz abhängig. In dieser Arbeit wurden Temperatur, Feuchte und Vibration einer elektronischen Baugruppe eines kommerziellen Steuergerätes mittels mikrosystem-technischen Sensoren und einem mobilen Datenerfassungssystem im Feld erfasst. Die Auswirkungen dieser physikalischen Größen auf die spezifischen Belastungen eines Ball-Grid-Array-Bauelementes auf der Haugruppe wurden umfassend mittels moderner Testverfahren untersucht. Weiterhin wurde eine Abschätzung der elektrischen Zuverlässigkeit im Feld eines bleifrei gelöteten Chipwiderstandes der Bauform CR2512 auder Basis von Prüfstandsdaten und den ermittelten in Lastkollektive umgerechneten Felddaten durchgeführt.
Electronic systems and their respective components are subjected to manifold and possibly harsh environmental conditions. Therefore, the knowledge of field loads is necessary for the development, optimization and reliability prognosis of automotive electronics. Their intensity, frequency and duration vary in terms of operation and outer environmental conditions and they are also characteristic for the mounting space as well as for the specific construction. Field loads, like vibrations or temperatures, can be for example transferred from the engine block to the electronic housing. Their effects on the components of the electronic assembly depend strongly on the component materials, geometry and mounting space. In this work, the temperature, humidity and vibration of an electronic control unit (ECU) have been monitored using sensors and a mobile data acquisition system. Additionally, the specific loads of a ball-grid-array-package on the printed-circuit-board of the ECU have been investigated. Finally, the reliability of lead-free soldered ceramic resistors (CR2512) has been estimated on the basis of the acquired field loads and of the results of standard vibration tests.
Analyse von Stressfaktoren in Baugruppen der Mechatronik
PLUS. Produktion von Leiterplatten und Systemen ; 11 , 8 ; 1831-1843
2009
13 Seiten, 21 Bilder, 3 Tabellen, 12 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Testverfahren , Kfz-Elektronik , elektronische Baugruppe , Feuchte , Vibration , Dehnung , Beschleunigung , Datenerfassungssystem , Feuchtesensor , Beschleunigungssensor , Dehnungsmessstreifen , Ball-Grid-Array , Ermüdung bei niedrigen Lastspielzahlen , Ermüdung bei hohen Lastspielzahlen , Temperatur
Raumliche elektronische Baugruppen beflugeln die Mechatronik
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