Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

IGF bewegt: Erhalten Sie in Bild und Ton Einblicke in die IGF.

Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

Service
FAQ

Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

Suchen Sie nach einem exakten Begriff, setzen Sie diesen bitte in Anführungszeichen.
Möchten Sie sich einige Vorhaben als Auswahlliste abspeichern, können Sie diese mithilfe des Kästchens markieren und als PDF anzeigen lassen.
Die Suchergebnisliste zeigt alle Vorhaben in einem PDF-Dokument an.
Weitere Filter finden Sie in der erweiterten Suche.

Untersuchung der Auswirkung ionischer Verunreinigungen in dünnen Spalten an realitätsnahen Aufbauten mit neuen miniaturisierten Bauelementen

Laufzeit:01.07.2019 - 31.12.2021
Vorhaben-Nr. 20115 N

Forschungsvereinigung:

Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS
Aachener Straße 172
D-40223 Düsseldorf
Tel.: +49 211 1591-0

Forschungseinrichtungen:

  • Fraunhofer-Gesellschaft e.V. Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT

  • Fraunhofer-Gesellschaft e.V. Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM - Klebtechnik und Oberflächen

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Ziel ist es ein vertieftes Verständnis der Vorgänge zur elektrochemischen Migration auf elektronischen Baugruppen bedingt durch die Auswirkungen verbleibender Rückstände bei sich einstellender Spaltsituation zu erhalten.

An ausgewählten, realitätsnahen Testleiterplatten und Baugruppen werden die Alterungseigenschaften mittels elektrischer Tests bewertet. Parallel dazu werden mit analytischen Methoden die chemischen Zusammensetzungen im Umfeld der jeweiligen Bauelemente untersucht. Aus der Korrelation dieser elektrischen Tests und analytischen Betrachtungen wird ein Modell erarbeitet, welches die beobachteten Alterungsphänomene systematisch beschreiben kann. Damit sollen die Wechselwirkungen zwischen ionischen Kontaminationen, Flussmittelrückständen und Restfeuchtigkeit und deren Auswirkungen auf die Bauelemente insbesondere in Spaltsituationen und unter elektrischer Spannung bewertet werden. Auf Basis dieser Erkenntnisse sollen dann im weiteren Projektverlauf Testmethoden optimiert werden, um ein möglichst frühzeitiges Erkennen von elektrochemischer Migration zu ermöglichen.

Das angestrebte Ergebnis ist die Erhöhung der Produktsicherheit für den Einsatz miniaturisierter Bauelemente durch die Entwicklung und Optimierung einer Testmethode für frühzeitige Detektion von Migrationsvorgängen. Ebenso sollen die Ergebnisse durch die Ausarbeitung von Anwendungsempfehlungen und Designhinweisen als Grundlage für eine erhöhte Prozesssicherheit und geringere Ausfallquoten dienen. Durch die Erweiterung von Prüfstandards und Leitfäden soll die voranschreitende Miniaturisierung in der Qualitätssicherung Berücksichtigung finden.

Der Nutzen für KMU ergibt sich durch die erhöhte Verfahrens- und Prozesssicherheit, geringere Ausfallquoten, einer höherwertigen Produktqualität und -zuverlässigkeit. Das damit verbundene erhöhte Vertrauen in das Fertigungsergebnis festigt die Marktposition, eröffnet neue Märkte, verstärkt die Kundenbindung und damit die Wettbewerbsfähigkeit der KMU.

Ergebniszusammenfassung:

Im bearbeiteten Projekt wurde die ionische Verunreinigung in sich unter Komponenten einstellender Spaltsituation durch elektrische Tests und chemische Analyse untersucht und Verfahren zur schnellen Analytik weiterentwickelt, wobei folgende Ergebnisse erzielt wurden.

 

Bei den untersuchten Lotpasten-Bauteilkombinationen führte die applizierte „beim Lotpastendruck übliche“ Flussmittelmenge auf den untersuchten Teststrukturen bei Prüfspannungen bis 100V zu keinen Ausfällen durch ECM. Flussmittelmengen ab ca. dem dreifachen Volumen führte bei den untersuchten Lotpasten-Bauteilkombinationen bei freiliegenden Leiterzügen vereinzelt zu Ausfällen.

Die Methode des elektrochemischen Rauschens ist prinzipiell dazu geeignet, frühzeitig Informationen über Korrosionsvorgänge auf den elektronischen Baugruppen zu liefern.

 

Damit ergeben sich folgende Anwendungshinweise und -möglichkeiten.

Die Prüfspannung für elektronische Anwendungen mit miniaturisierten Komponenten und demzufolge geringeren Leiterzugabständen (bis 100µm) sollte auf mindestens 50V festgelegt werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Vorgabe des minimalen Isolationsabstands nach IPC-2221 einen Sicherheitsfaktor beinhaltet und insbesondere bei sachgemäßer Verwendung der Lotpasten deutlich überdimensioniert ist. Es sind somit keine besonderen Vorkehrungen beim Layout zu berücksichtigen. Um die erforderlichen Mindestisolationsabstände zu reduzieren, bedarf es allerdings einer Überprüfung.

Bei der Verarbeitung von Lotpasten sollte auf die Zugabe von Zusatzflussmittel verzichtet werden. Ein Überdrucken der Leiterplattenpads ist, soweit dies nicht zu Kurzschlüssen oder Unterschreiten von Mindestisolationsabständen führt, hinsichtlich ECM unkritisch.

Für den Bedarf zur Untersuchung von ECM im Bereich der Leistungselektronik unter hohen Spannungen bietet der im ISIT entwickelte HV-SIR-Test gute Analysemöglichkeiten.