Mikrosystemtechnische Sensoren zum Life-Cycle-Monitoring von Automobilelektronik

Abstract:
Kfz-Elektronik ist im Betrieb harten Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Vibration und Feuchte ausgesetzt. Diese führen durch thermisch-mechanische Wechselwirkung und Schwingungsanregung zu lokalen Belastungen der Lotverbindungen der Bauelemente, welche die Lebensdauer beeinträchtigen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Sensoren und ein mobiles Messsystem erstellt um diese Größen zu erfassen. Anschließend wurde ein mit Sensoren bestücktes Motorsteuergerät am Motorblock eines Testfahrzeugs montiert und repräsentative Versuchsfahrten durchgeführt. Der erste Schritt ist die aufgezeichneten Feldbelastungen im Zeit- und Frequenzbereich zu analysieren und unter anderem mit Verfahren der Betriebsfestigkeitsrechnung in Lastkollektive umzurechnen. Auf deren Basis sind im zweiten Schritt eine Lebensdauerprognose der Bauelemente auf der Baugruppe und ein Vergleich mit Belastungen aus Standardlabortests möglich.