Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme

Zuverlässigkeit von Leistungselektronik/Modulen in Elektrofahrzeugen

»Design for Reliability« in der Hochfrequenzelektronik mit alternativen Verbindungstechnologien für die intelligente Mobilität der Zukunft

Abb. 1: Vergleich verschiedener Lotkugelvarianten für die Gehäusekontaktierung.
© Fraunhofer ENAS
Abb. 1: Vergleich verschiedener Lotkugelvarianten für die Gehäusekontaktierung.
Abb. 2: Untersuchung potenzieller Package-Aufbauten, die noch nicht für Radaranwendungen genutzt werden.
© Fraunhofer ENAS
Abb. 2: Untersuchung potenzieller Package-Aufbauten, die noch nicht für Radaranwendungen genutzt werden.

Hochfrequenzelektroniken in Form von Radarsensoren sind ein zentraler Baustein zukünftiger Mobilitätsstrategien. Innerhalb des BMBF-Projektes radar4FAD wurden Konzepte für universelle Radarmodule für das vollautomatisierte Fahren entwickelt, wobei sich Fraunhofer ENAS mit der heterogenen Modulintegration zur Realisierung kleiner, leichter und großserientauglicher Bauformen beschäftigt. Hierbei wurden Fragen zur thermo-mechanischen Robustheit von Radarkomponenten im zu entwickelnden Radar-Modulbaukasten gelöst. Es wurden potenzielle, noch nicht für Radaranwendungen genutzte Packageaufbauten und deren Kontaktierung untersucht, die Fehlermodi analysiert und mittels experimenteller und theoretischer Verfahren die zuverlässige Funktionalität untersucht und optimiert. Dazu wurden »Physics of Failure«-basierte Modelle für die Zuverlässigkeitsprognostik und -optimierung entwickelt. Die Vorhersagen erfolgten mittels numerischer Simulation. Diese wurden anhand existierender Packages kalibriert und auf potenziell nutzbare Packages angewendet. Mittels dieser Strategie des »virtual prototyping« soll das Ziel des »first time right« bereits während der Projektierungs- und Designphase der Radarkomponenten gesichert werden.