BMBF-Verbundprojekt
Materialmodifikation für geometrisch und stofflich limitierte Verbindungsstrukturen hochintegrierter Elektronikbaugruppen – LIVE, 4/2004-3/2008
Beteiligte Firmen und Hochschulen:
Z. B. Siemens AG, Infineon. Seho, JL Goslar, DaimlerChrysler, Bosch, Temic, TU Berlin, TU Dresden, Albert-Ludwigs-Univerität Freiburg, NMB Bayreuth, FhG-IZM Berlin
Arbeitsgruppenleiter: Prof. Dr.-Ing. J. Villain
Projektleiterin: Frau Dipl.-Geol. Ulrike Corradi, wiss. Mitarbeiterin im Labor „Werkstoffe und Fertigungsverfahren der Mechatronik“ von Prof. Dr.-Ing. J.- Villain
Inhalt: Der Schwerpunkt dieses Forschungsvorhabens liegt in der metallurgischen Beeinflussung der Grenzfläche mit dem Ziel einer feinkörnigen, duktilen und fest haftenden Phasengrenzfläche. Die Eigenschaften kleiner Lotvolumina und deren Phasen, incl. intermetallischer Phasen, werden durch Festigkeitsuntersuchungen, Kriechversuche, Mikro-/Nano-Härtemessungen bestimmt. Metallographische und rasterelektronenmikroskopische Analysen, EDX-Analysen und EBSD-Messungen dienen der Bestimmung der Kornorientierung, der Gitterstruktur und der Textur. Die Ergebnisse werden unter Verknüpfung der Prozessparameter beim Reflow-Lötprozess und der sich bildenden Gefügestrukturen bewertet.
Zusammenarbeit mit anderen Hochschulen und Instituten:
- Mikrohärtebestimmung an intermetallischen Phasen (TU Berlin, Prof. Dr. W. Müller, Institut für Mechanik)
- Charakterisierung von bleifreien Weichloten (TU Dresden, Prof. Dr. K.-J. Wolter, Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik)
- Werkstoffmechanik (Prof. Dr. B. Michel, FhG-IZM Berlin, Prof. Dr. Emri, Lublijana, Slowenien)
Bestimmung der Gesetzmäßigkeiten des Kriechverhaltens von Weichloten bei Temperaturen bis 200 °C mit dem Ziel der Erweiterung der Software PCB-FEA zur Simulation des Zuverlässigkeitsverhaltens bestückter Leiterplatten bei diesen Temperaturen (Sn60Pb40, Sn42Bi58, Sn91Zn9, Sn96,5Ag3,5) AiF-Forschungsvorhaben (10/98 - 10/00)
Themen: Bestimmung von Masterkriechkurven, Beschreibung des Kriechverhaltens bei homologen Temperaturen von 0,65, 0,8 und 0,95 mittels viskoplastischer Gleichungen
Integrierte Technik zur Minimierung des Einsatzes von Schwermetallen - Ermittlung der Einsatzfähigkeit bleifreier Lote (Bayforrest F190, Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz, 10/99 - 6/03)
Themen: Druckverhalten und Vapour-Phase Löten bleifreier Lote (Sn42Bi58, Sn91Zn9, Sn93,5Ag3,8Bi2Cu0,7; Kondensatoren, QFP, SOT, BGA), Einfluss von Padmetallisierung und Bausteinmetallisierung auf den Güfügeaufbau, Festigkeits- und Zuverlässigkeitsverhalten, Migration; Partner: Fa. bmk, professional electronics GmbH, Augsburg, Fa. IBL-Löttechnik, Königsbrunn, Fa. Siemens AG, Zentralbereich Technik, Berlin