Bericht von Leistungstests bei dem Fraunhofer IZM, Berlin über die Hochstromleiterplattentechnologie:

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1 Bericht von Leistungstests bei dem Fraunhofer IZM, Berlin über die Hochstromleiterplattentechnologie: Vorwort: Die Hochstromleiterplatte findet Einsatz in verschiedenen Industriebereichen. Die Anforderungen in diesen Industriebereichen sind sehr unterschiedlich. Um dem Anforderungsprofil zu entsprechen, muss die Hochstromleiterplatte auf ihre Leistungsfähigkeit hinsichtlich des Langzeitverhalten untersucht und getestet werden (Beispiele Stunden Zyklentest bei -55 C / 125 C und Stunden Feuchtelagerung bei 85 C/85%relative Feuchte). Um diese Aufgabenstellung für unsere Hochstromleiterplatte zu überprüfen, wurde mit dem Fraunhofer (IZM), Berlin eine Kooperation vereinbart, welche diese Überprüfungen zum Gestand hat. Feuchtigkeitstest: Der Feuchtigkeitstest (im Fachjargon auch 85/85 -Test genannt) ermöglicht die Bewertung der Leiterplatte nach der Aufnahme von Feuchtigkeit. Man betrachtet diesen Test als die beschleunigte Alterung der Leiterplatte. Die Hochstromleiterplatte wurde bei 85 C/ 85% relative Feuchte konstant über Stunden gelagert und getestet.

2 Abbildung 1: Spulenplatte 85 C/85% rel. Feuchte Abbildung 2: UniTek-Bamo p C/85% rel. Feuchte Abbildung 3: STW 85 C/85% rel. Feuchte Abbildung 4: Peter C/85% rel. Feuchte Abbildung 5: Vergleichsbilder A)Wärmestress, B)85 C/85% rel. Feuchte C) vor dem Test Abbildung 6: Vergleichsbilder A)Wärmestress, B)85 C/85% rel. Feuchte, C) vor dem Test Ergebnis: Bei den getesteten Leiterplatten von Korsten und Goossens trat nach dem Feuchtigkeitstest keine signifikante Delamination und keine Verwindung und Verwölbung auf.

3 Die vergoldeten Hochstromleiterplatten zeigten keinerlei Beschädigung. Die chemisch verzinnten Hochstromleiterplatten zeigten leichte Schatten auf den Oberflächen, lagen aber deutlich im Toleranzfenster. Zyklentest (Thermal shock test (air-to-air)): Der Zyklentest ist ein Temperaturbelastungslangzeittest. Mit diesem Test wird die Temperaturbeständigkeit der Leiterplatten überprüft und dadurch die materialbezogenen Eigenschaften der fertigen Leiterplatte begutachtet. Abbildung 7: Zeitlicher Verlauf der Temperaturänderung Die Temperaturzyklen liefern den beschleunigten Lebensdauertest in Bezug auf die wechselnden Betriebstemperaturen, mit einer Übergangszeit von eine Minute zwischen hoher und niedriger Temperatur und einem Temperaturanstieg von ca. 2-5 C/Minute. Der ausgewählte Standardtemperaturbereich liegt zwischen -55 C und 125 C mit einer 10 minütigen Haltezeit und ca. 5 minütigen Abstiegs- und Abfallzeit, da die meisten Hochstromleiterplatten von uns in rauer Umgebung eingesetzt werden und hohe Betriebstemperaturen besitzen.

4 Abbildung 8: UniTek-Bamo p3-3 Wärmestress -50 C/+125 C Abbildung 9: Peter Abbildung 10: Spulenplatte Abbildung11: STW, Ergebnis: Bei den getesteten Leiterplatten trat nach dem Stunden Zyklentest keine signifikante Delamination und keine Verwindung und Verwölbung auf. Die vergoldeten Oberflächen der Hochstromleiterplatten zeigten keinerlei Beschädigung. Die chemisch verzinnte Hochstromleiterplatten zeigten ebenfalls keine Beschädigungen.

5 Lagenaufbau und die verwendeten Materialien: Die Hochstromleiterplatten, welche wir den Umweltsimulationen unterzogen haben, sind unten tabellarisch charakterisiert und bewertet: Abbildung 12: Bewertung der getestete Leiterplatten bezogen auf den Lagenaufbau Anbei liegen auch die jeweiligen Einzelheiten als Anhang vor. Gesamtbewertung: Die Hochstromleiterplatten haben die beiden Tests erfolgreich bestanden. Weitere Untersuchungen können beim Fraunhofer IZM, Berlin gemacht werden. Adresse: Dipl. Phys. Andreas Ostmann Gustav-Meyer-Allee 25 D Berlin Telefon: +49 (0) 30/