Aus Gründen deren besseren Reproduzierbarkeit im Vergleich zu tatsächlichen Lotkontakten, werden für alle Materialuntersuchungen ausschließlich gegossene Bulk-Proben mit einem dendritisch-eutektischen Gefüge (teilchengehärtet) verwendet. Deren mechanische Charakterisierung erfolgt neben Warmzugversuchen und Ultraschallresonanzmessungen sowohl anhand von Kriechversuchen unter konstanter Last im Bereich typischer Anwendungsparameter im Automobilbau, sowie ebenfalls mittels Nanoindentierung in den dendritischen und eutektischen Bereichen. Mikrostrukturuntersuchungen erfolgen mit dem Licht- und Rasterelektronenmikroskop. Mittels letzterem erfolgt via EBSD die Charakterisierung der Kornstruktur des ß-Sn (Majorphase). Insbesondere dessen Orientierung kann bei einer geringen Anzahl an Körnern, wie sie für Lotkontakte und gegossene Bulk-Proben dieses Lots typisch sind, auf Grund deren ausgeprägten elastischen und plastischen Anisotropie erheblichen Einfluss auf die Zuverlässigkeit nehmen. Die so ermittelten Erkenntnisse werden in Modellen zur Lebensdauervorhersage zusammengefasst.Die Materialmodelle werden parallel dazu in Simulationsmodelle zur Lebensdauervorhersage eingepflegt, um zukünftig kürzere Produktentwicklungszyklen und schnellere Aussagen zur Eignung alternativer Lotwerkstoffe zu ermöglichen.
Beide Bilder stammen aus dem Vorgängerprojekt.
Quelle: Thambi, J. L.: Reliability assessment of lead-free solder joint, based on high cycle fatigue & creep studies on bulk specimen. Berlin, Technische Universität Berlin. Dissertation. (2018)
