Titel: Zuverlässigkeit von keramischen Mehrlagensubstraten
Sonstige Titel: Reliability model for thick film resistors
Sprache: Deutsch
Autor/Autorin: Dorsch, Niko Sebastian
Schlagwörter: Dickschichtwiderstände;unterkritisches Risswachstum;funktionelles Versagen;subcritical crack growth;resistor;reliability;crack growth simulation
Erscheinungsdatum: 2010
Zusammenfassung (deutsch): Ein Zuverlässigkeitsmodell für Dickschichtwiderstände wird vorgestellt, welches die Widerstandsänderung aufgrund wachsender Mikrorisse beschreibt. Die zeitabhängige Ausfallwahrscheinlichkeit wird unter Beachtung statistisch streuender Eingangsparameter berechnet. Gezeigt werden die Berechnungsprozedur, eine Finite-Elemente-Risswachstumsberechnung, Methoden zur Charakterisierung von Dickschichtmaterialien und ein Verifikationsexperiment. Die Ausfallwahrscheinlichkeit aktueller Dickschichtwiderstände ist vernachlässigbar klein.
Zusammenfassung (englisch): This PhD thesis describes a reliability model for thick film resistors. Microcracks existing inside the resistor may grow due to mechanical stresses. Because of a high glass portion in the material, pronounced subcritical crack growth can be observed. Not the crack growth itself, but the resistance change caused by the crack growth leads to the failure of the resistor. The developed reliability model describes this functional failure of the resistor, taking into account statistically distributed input parameters. The result of the reliability calculation is the failure probability as a function of time. A calculation procedure for the time dependent failure probability, a finite element crack growth simulation, material characterisation methods for thick film materials and a verification experiment for the time dependent failure of the resistors is shown. The tolerance range of the calculated lifetimes is estimated by studying the influence of different input parameters. Due to the brittle material behaviour the lifetime of thick film resistors can only be calculated in the range of some orders of magnitude. For currently used thick film resistors under usual operating load conditions the failure probability is negligibly small.
URI: http://tubdok.tub.tuhh.de/handle/11420/745
URN: urn:nbn:de:gbv:830-tubdok-8295
DOI: 10.15480/882.743
Institut: Keramische Hochleistungswerkstoffe M-9
Advanced Ceramics M-9
Studienbereich: Maschinenbau
Dokumenttyp: Dissertation
Hauptberichter: Schneider, Gerold A.
Gradverleihende Einrichtung: Technische Universität Hamburg
Enthalten in den Sammlungen:tub.dok

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