Stressmessung beim Aufbau und Test von Mikrosystemen

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Funktionsstörungen in Mikrosystemen durch thetmo-mechanischen Stress reichen von der Kennliniendrift bis zum Versagen. Innerhalb des BMBF-Verbundprojektes iForceSens [1] wurde unter der Koordination der Robert Bosch GmbH ein Stressmesssystem zur Erfassung der mechanischen Belastung von Mikrosystemen entwickelt Damit steht den Kunden des Fraunhofer IZM ein Sensor für die Aufbau- und Verbindungstechnik zur Verfügung, mit dem sich kritische Belastungen erkennen und quantifizieren lassen. Damit verbunden ist die Möglichkeit, Regeln für ein stressunempfindlicheres Design und eine stressärmere Verarbeitung von Mikrosystemen abzuleiten. In den Projekten werden die als kritisch erachteten Bauteile durch den Stressmesschip ersetzt, der alle relevanten Produktions- und Qualifikationsschritte wie ein Fahrtenschreiber durchläuft. Dieses ermöglicht es, die mechanische Belastung von Mikrosystemen zu quantifizieren, wie sie im Aufbau- und Verbindungsprozess sowie infolge von Umwelteinflüssen während ihrer Lebensdauer auftreten. In diesem Artikel wird der Stresseintrag durch den Lötprozess am Beispiel verschiedener QFN Bauteile besprochen. Es wird gezeigt, dass der Stressmesschip weiterhin als Frühwarnsystem während der Qualifikation fungieren kann.