Bewertung der Lebensdauer von Lotverbindungen unter Betrachtung des Fehlermechanismus Elektromigration.

In dieser Arbeit werden die überlagerten Fehlermechanismen innerhalb von Lotverbindungen zur Bewertung der Zuverlässigkeit bei Elektromigration untersucht und modelliert.
Das bestehende theoretische Verständnis wird durch eine isolierte Betrachtung überlagerter Einflussgrößen erweitert. Ein physikalisch begründetes Modell wird abgeleitet und die nicht ausreichend quantifizierten und qualifizierten Zusammenhänge werden aufgezeigt.
In einem aufgebauten numerischen Modell können Modellvorstellungen bei variierenden Randbedingungen abgebildet werden.
Zur Ermittlung von für Elektromigration anfälligen Lokalitäten werden die Grenzwerte für das Auftreten dieses Fehlermechanismus in Abhängigkeit der Randbedingungen Design, Belastung und Materialien bestimmt. Eine Schwachstellenanalyse im Entwicklungsprozess elektronischer Systeme kann durchgeführt und Designentscheidungen können unterstützt werden.
Eine Teststruktur wird entwickelt, die reproduzierbar hergestellt werden kann, zu einem Ausfall durch Elektromigration im Lotmaterial führt und somit einen Vergleich von Lotsystemen in Abhängigkeit der sich ändernden Randbedingungen Temperatur, Stromdichte, Material und Geometrie ermöglicht.