Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
Zur Lebensdauerbewertung elektronischer Komponenten und Systeme werden für gewöhnlich beschleunigte Alterungstests durchgeführt, die innerhalb eines vertretbaren Zeitrahmens die entsprechenden Lebensdauerkennwerte wie zeitabhängige Ausfallrate oder Charakteristische Lebensdauer (N63) liefern. Die größte Herausforderung stellt dabei allerdings die Transformation der Testergebnisse auf die Betriebsbedingungen dar, welche das Wissen um die jeweiligen Beschleunigungsfaktoren voraussetzt. Dieses Wissen wiederum kann nur aus Felddaten bzw. von Langzeitlebensdauertests gewonnen werden, welche aufgrund der hohen Zeit- und Kostenintensivität aber häufig fehlen. Des Weiteren muss sichergestellt werden, dass die beschleunigten Lebensdauertests neben den feld-relevanten Fehlern keine zusätzlichen, unrealistischen Fehlermechanismen auslösen.
Im Rahmen aktueller Forschungsbemühungen werden mit Hilfe eines stillgelegten Bergwerks, welches aufgrund der konstanten klimatischen Bedingungen energieeffiziente Temperaturwechseltests erlaubt (die Kühlung erfolgt hierbei über die Umgebungstemperatur, welche bei etwa 8-12°C liegt), Langzeittemperaturwechseltests an verschiedenen Elektronikaufbauten untersucht. Dabei liegt der Fokus u.a. auf der Untersuchung von Kriechermüdungsphänomenen in verschiedenen Lotwerkstoffen.
Ein weiteres, aktuelles Forschungsthema betrifft die Bestimmung von Beschleunigungsfaktoren zwischen verschiedenen Lebensdauertests, d.h. bei sehr unterschiedlichen Belastungen. Dies ist notwendig, um unterschiedlichste Lebensdauertests, beispielsweise klassische Tests mit nur einer Belastungsart sowie auch neuartige Tests mit kombinierten Belastungsszenarien, untereinander vergleichen und bewerten zu können.