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Seminar

Wie richtige Komponenten die Zuverlässigkeit der Elektronik steigern

Zuverlässigkeit der Elektronik - Seminar

Sie möchten die Zuverlässigkeit elektronischer Bauteile bereits in der Entwicklungsphase Ihrer Produkte erkennen und die Faktoren ausschließen lernen, die die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems mindern? Dann besuchen Sie das Seminar „Zuverlässigkeit der Elektronik" und lernen Sie, wie verlässliche Elektronik die Lebensdauer Ihrer Produkte erhöhen kann. Zum Abschluss der Weiterbildung erhalten Sie ein VDI- Teilnehmerzertifikat.

Was Sie von dem Seminar erwarten dürfen

Vor allem bei sicherheitskritischen Produkten und Systemen, deren Ausfälle einen hohen finanziellen Schaden verursachen können, ist Zuverlässigkeit von zentraler Bedeutung. Zu dieser Art von Erzeugnissen zählen insbesondere mechatronische Produkte. Um hier eine angemessene Zuverlässigkeit der elektronischen Baugruppen zu erreichen, müssen die Bauelemente der Elektronik sowie das Aufbaulayout und die Verbindungstechniken richtig ausgewählt sein. Das Seminar „Zuverlässigkeit der Elektronik" zeigt Ihnen, wie Sie hier die richtige Auswahl treffen.

Das 2-tägige VDI-Seminar vermittelt Ihnen:

  • wie Sie bereits in der Produktentwicklung bewerten können, wie sicher einzelne elektronische Bauteile sind
  • die zentrale Bedeutung der Wahl von elektronischen Bauteilen und Embedded Systems für die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems
  • wie Sie durch eine geeignete Komponentenauswahl Ausfallmechanismen unterbinden
  • wie Sie Zuverlässigkeit experimentell prüfen können, wie standardisierte Prüfungen aufgebaut sind und welche Aussagen sich aus diesen gewinnen lassen
  • wie Sie Zuverlässigkeitseigenschaften mittels theoretischer Analysen optimieren können
  • verschiedene Ansätze der Lebensdauerprognostik sowie deren Anwendung
  • wie Sie die Lebensdauer komplexer Produkte einschätzen können und welche Vorhersagegenauigkeit hier möglich ist

Welche Lerninhalte erwarten Sie?

Die Schulung behandelt folgende Themenbereiche:

Programm als PDF zum Ausdrucken herunterladen

Programmablauf

1. Tag 09:00 Uhr – 17:30 Uhr

Die 7 Grundfragen zum Zuverlässigkeitsdesign für elektronische Baugruppen

  • Was versteht man unter Zuverlässigkeitsdesign?
  • Wodurch kommt es zu Ausfällen in elektronischen Baugruppen?
  • Weshalb fallen Mikrostrukturen anders aus als große Bauteile des Maschinenbaus?
  • Warum ist Zuverlässigkeit für mechatronische Produkte so wichtig?
  • Wann kann gutes Zuverlässigkeitsdesign helfen Kosten zu sparen?
  • Welche Herausforderungen werden an die mechatronische Produktentwicklung gestellt?
  • Wie kann gutes Zuverlässigkeitsdesign erreicht werden?

Elektronik im Vergleich zum Maschinenbau: Unterschiede und Gemeinsamkeiten im Zuverlässigkeitsdesign

  • Technologische Spezifika und ökonomische Rahmenbedingungen
  • Anforderungsprofile und Werkstoffauswahl
  • Entwicklungsziele, Zuverlässigkeitsanforderungen, Folgen von Ausfällen
  • Verhältnis von theoretischen Analysen und experimentellen Untersuchungen in der Zuverlässigkeits methodik elektronischer Produkte
  • Die Rolle stochastischer Ansätze zur Zuverlässigkeitsbewertung
  • Nutzung der physikalischen Fehleranalyse (PoF) zur Fehlerursachenidentifikation
  • Die dominierende Rolle thermisch-mechanischer Ausfallmechanismen in elektronischen Aufbauten

Aufbauprinzipien elektronischer Baugruppen

  • Hintergründe der heterogenen Aufbauprinzipien elektronischer Baugruppen
  • Hierarchieebenen von elektronischen Aufbauten
  • Die 4 Hauptaufgaben von Aufbaukonzepten für elektronische Baugruppen
  • Historische Entwicklung der elektronischen Baugruppe Triebkräfte der Elektronikentwicklung
  • Der Verdrahtungsträger: Leiterplatten und keramische Substrate
  • Die Montagetechnik: Durchsteck- und Oberflächenmontage

Elektronische Komponenten – Aufbau und Funktion

  • Zusammenhang zwischen physikalischer Funktionsbeschreibung, schaltungstechnischer Funktion, physischer Herstellung, Verarbeitung und Zuverlässigkeit
  • Aktive und passive Bauelemente
  • Entwicklungstrends bei elektronischen Bauelementen (Zunahme von Leistungs- und Funktionsdichte, Integration, Miniaturisierung, Wireless …)
  • Bauformentwicklung integrierter Schaltkreise (IC)
  • Anforderungen an IC-Gehäuse
  • Chip-zu-Gehäuse-Verbindungstechnik (Erste Verbindungsebene)
  • Multichipbauformen
  • Dioden und diskrete Transistoren, Widerstände, Kondensatoren, Spulen
  • Sonderbauelemente

2. Tag 09:00 Uhr – 16:30 Uhr

Einfluss der Prozesstechnologien zur Herstellung elektronischer Baugruppen auf die Lebensdauer

  • Das technologische Fenster bei Herstellung elektronischer Baugruppen
  • Typische technologische Abläufe
  • Die Verbindungstechniken: Löten/Schweißen/Kleben
  • Die Auftragstechniken: Drucken/Dispensen
  • Umhüllungstechniken: Spritzguss, Unterfüllen, Übergießen

Schädigungsmechanismen in elektronischen Aufbauten und ihr Einfluss auf die Zuverlässigkeit

  • Wichtige Schädigungsmechanismen in elektronischen
    Aufbauten
  • Hot Carrier Degradation, Electrical Overstress (EOS), Electrostatic Discharge (ESD)
  • Elektromigration
  • Conductive Filament Formation (CFF)
  • Elektrolytische Migration
  • Problematik der thermisch-mechanischen
  • Schädigungsmechanismen
  • Intermetallisches Phasenwachstum
  • Kornvergröberung, Rekristallisation
  • Thermisch-mechanische Ermüdung
  • Mechanischer Schock, Vibration

Experimentelle Untersuchungsmethoden zur Lebensdauerabschätzung
und Zuverlässigkeitsprognose für elektronische Bauteile

  • Vor- und Nachteile standardisierter Tests
  • Aufbau spezialisierter Probekörper, Daisy-Chain-Strukturen, Vierpunkt-Mess-Strukturen
  • Auswertung von Zuverlässigkeitsexperimenten
  • Temperaturwechseltest (TCT)
  • Temperaturschocktest (TST)
  • Temperaturauslagerung (HTS, Deep Freeze)
  • Feuchteauslagerung (HST), Pressure-Cooker-Test (PCT)
  • Mechanische Tests: Vibration, Schertest, Stirnabzugstest, Schältest

Theoretische Zuverlässigkeitsanalysen

  • Experiment vs. Theorie – Vor- und Nachteile der Ansätze
  • Analytische Modelle und Simulationen
  • Nutzung der Finiten-Elemente-Methode (FEM)
  • Vernetzung von Multimaterialstrukturen
  • Materialmodelle – Problematik des nichtlinearen Werkstoffverhaltens
  • Werkstoffverhalten in Mikrodimensionen
  • Lastmodelle – geeignete Schrittweiten und Lastverläufe

Prognostik und Lebensdauervorhersage

  • Problematik der Schädigungsmodellierung
  • Bruchmechanische Ansätze
  • Empirische Ansätze: Wöhlerkurven, Coffin-Manson-Beziehung, Energieansatz nach Morrow, Strain-Rate-Partitioning
  • Kontinuums-Schadensmechanik
  • Auswertung von Experimentaldaten
  • Auswertung von FEM-Rechnungen
  • Aufstellen von Prognosen

Die interaktive Gestaltung des Seminars ermöglicht Ihnen, Fragen zu stellen und miteinander ins Gespräch zu kommen. So sollen Sie im Seminar gemeinsam über verschiedene Ansätze zur Lebensdauerprognostik und ihre Grenzen im Bereich des komplexen Verhaltens von Werkstoffen in Mikrodimensionen diskutieren.

Teilnehmer bekommen ein Handbuch mit ausführlicher Seminardokumentation, den wichtigsten Seminarfolien und ergänzenden Informationen. Zum Abschluss der Veranstaltung erhalten Sie ein VDI-Teilnehmerzertifikat.

Für wen eignet sich das Seminar „Zuverlässigkeit der Elektronik" besonders?

Die 2-tägige Veranstaltung wendet sich an Ingenieure in der Entwicklung und Fertigung, die sich mit der Integration von Elektronik in mechatronische Produkte beschäftigen und in folgenden Bereichen tätig sind:

  • Maschinenbau
  • Anlagenbau
  • Fahrzeugbau
  • Luft- und Raumfahrtechnik

Darüber hinaus richtet sich die Weiterbildung auch an Ingenieure und Techniker aus Zulieferunternehmen der elektrotechnischen Industrie.

Ihr kompetenter Schulungsleiter Prof. Dr.-Ing. habil. Steffen Wiese

Prof. Dr.-Ing. habil. Steffen Wiese hat Elektrotechnik an der TU Dresden studiert. Während seiner Promotion und Habilitation hat er sich intensiv mit den Kriech- und Ermüdungsverhalten von Weichloten in Mikrodimensionen auseinandergesetzt. Prof. Wiese war unter anderem Leiter der Forschungseinrichtung „Baugruppenzuverlässigkeit“ am Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik an der TU Dresden. Heute forscht und lehrt Prof. Wiese als Universitätsprofessor auf dem Gebiet Mikrointegration und Zuverlässigkeit an der Universität des Saarlandes.

Melden Sie sich jetzt an und erhöhen Sie die Lebensdauer Ihrer Produkte

Sie möchten mehr darüber erfahren, wie Sie u. a. durch die Auswahl elektronischer Bauteile, die Lebensdauer Ihrer Produkte verlängern können und eine angemessene Zuverlässigkeit gewährleisten können? Dann melden Sie sich für das Seminar an.

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19.10 - 20.10.2016 Stuttgart verfügbar 1590 €
21.02 - 22.02.2017 Düsseldorf verfügbar 1590 €
20.06 - 21.06.2017 Hamburg verfügbar 1590 €

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