Zuverlässigkeit für elektronische Bauelemente mit hoher Packungsdichte

Eine der wichtigsten Herausforderungen an ein modernes Packaging ist die Zuverlässigkeit bei immer höherer Packungsdichte der Bauelemente und höheren Signalfrequenzen. Eine Möglichkeit, diese anzunehmen, besteht darin, numerische Simulationen, etwa mit Finite-Elemente-Analysen (FEA), möglichst frühzeitig in den Entwicklungsprozess neuer Komponenten einzubeziehen. Am Micro Materials Center Berlin/Chemnitz des Fraunhofer-IZM wird der Weg verfolgt, eine numerische Vorab-Optimierung mit FEM mit Verformungsmessungen an geeigneten Teststrukturen oder ersten Baumustern zu verbinden und daraus Zuverlässigkeitsaussagen abzuleiten. -- Um reproduzierbare Berechnungsergebnisse erzielen zu können, müssen gesicherte Eingangsinformationen für die FEA vorliegen. Deshalb werden die Eigenschaften der beteiligten Materialien so genau wie nötig bestimmt. Einflüsse aus Schichtdicke, Temperatur, Zeit, Feuchte usw. werden dabei einbezogen. -- Die Autoren stellen ihre Herangehensweise vor und berichten über ihre Erfahrungen anhand mehrerer Beispiele, wie der Integration von aktiven Bauelementen in eine Leiterplatte (Bild) oder die Beherrschung von Eigenspannungszuständen in miniaturisierten Oberflächenwellenfiltern. Erreicht werden wirtschaftliche Effekte wie Verkürzung der Entwicklungszeiten, Senkung der Kosten und vor allem eine hohe Zuverlässigkeit im Betrieb.