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The i Schadensanalyse an einer durch CAF-Kurzschliisse ausgefallenen Multilayer- 
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$ ihe big Leiterplatte (CAF=conductive anodic filament) 
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ed se Anke Krummer, Damian Prochota, Thomas Ahrens, Fraunhofer-Institut fiir Siliziumtechnologie, 
v3 le Fraunhofer ISIT, Itzehoe 
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Su Einleitung und Aufgabenstellung 
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Wachsende Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen (z.B. Seiten- und Kopfairbag) sowie an die 
Motor-Kontrollelektronik (Wirtschaftlichkeit, Leistungssteigerung) zwingen die Automobilindustrie 
zu erhöhtem Einsatz komplexer elektronischer Baugruppen. Der Schwerpunkt der 
Neuentwicklungen liegt dabei in der Erhöhung der Funktionalität bei gleichbleibendem oder sogar 
verringertem Fertigungsaufwand und Platzbedarf der Baugruppe. Hierfür werden neue Material- 
WIR ested in und Fertigungstechnologien eingefiihrt, die mehrere Aufgaben einer Baugruppe integrieren, z. B. 
Ent icknesses neue Laminataufbauten mit feineren Verdrahtungsstrukturen, verbesserter Wirmeabfuhr und 
Ndependent on Eignung für die hoch automatisierte Oberflächenmontagetechnik (SMT = Surface Mount 
2 enced by Technology) fiir moderne miniaturisierte Bauelemente. Die neuen Technologien werden 
umfangreich erprobt, um ihre Tauglichkeit fiir die Fertigungsschritte und fiir die Anwendung unter 
(SEM SEM den harten Umweltbedingungen der Automobilelektronik zu gewährleisten. 
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ar : Ue Im vorliegenden Fall traten zum Ende der Prototypenpriifung nach 100h-500h im elektrischen 
i i fr Funktionstest bei 120°C in trockener Wirme sowohl hoch- als auch niederohmige Kurzschliisse 
! = es 0 auf. Die Fehlerorte konnten elektrisch in der 3. Lage lokalisiert werden; Inspektion der Außenseite 
EIS) ol sowie Mikrofokus-Röntgendurchstrahlung ließen keine Auffälligkeiten erkennen. 
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he fensile ax, Ziel der vorliegenden Arbeit war die Ursachenermittlung der nach Klimatests gefundenen 
üned nOn-Tull, Kurzschlüsse im Inneren von Mehrlagen-Leiterplatten. Sie wurden mit Hilfe der 
condition), the metallographischen Präparation, der Licht- und Rasterelektronenmikroskopie und der qualitativen 
A the specimen Elementanalyse nachgewiesen. 
Versuchstechnik 
Probenbeschaffenheit 
Die ersten Proben bestanden aus 4-lagigen Vorserien-Leiterplatten. Zur Ursachenermittlung dienten 
anschließend 4-lagige Testplatinen mit einer Kammstruktur; diese, in Anlehnung an Standards zur 
Messung des Oberflächenwiderstands gestaltete Struktur (SIR-Teststruktur, SIR = Surface 
Insulation Resistance), konnte in die Innenlagen einlaminiert werden. Die Testplatinen entstanden 
unter denselben Bedingungen wie die realen Leiterplatten, daß heißt, daß Kammstrukturen sowohl 
längs als auch quer zur Transportrichtung durch den Prozeß der Leiterplattenfertigung gefahren 
sind. Variationen gab es bei den Laminat-Materialien (Kern und RCC=Resin Coated Copper), 
sowie den Ätz- und Spülprozessen der Leiterbahn-Kupferoberflächen, denen die 
Laminatverpressung voranging. Um Kurzschlüsse zu provozieren erfolgte an den Proben eine 
beschleunigte Zuverlässigkeitsprüfung durch Auslagerung bei 120°C in trockener Wärme. 
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