2. 
Beanspruchung der Weichlötverbindung 
Um die Amplitude der Beanspruchung einer Baugruppe im Betrieb zu ermitteln, werden die 
thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit Hilfe von Dehnungsmeßstreifen (DMS)gemessen. 
Hierfür werden die DMS, wie z.B. in Bild 1 dargestellt, auf einer Baugruppe appliziert und die 
thermische Dehnung im Temperaturbereich von -40°C bis +120°C bestimmt. 
Dehnungsmessung Testboard C2220 
1200 + Lust! bare rbarsetdenscterseliisılunslıoost 
1000 
800 - 
. ° 
600 - u“ 
- 400 7 
CE DS A u 
D Bee 2) ; 
OD AO 5 a 
Messung der Leiterplattendehnung Messung der -200 — 
Bauteildehnung 0b: —— LP (frei), 13,9 ppm/K 
el CC —9— LP unter Bauteil 
a A A A -600— —*-— Bauteil (gelötet) 
OO Ss A „800-1 5° —— Bauteil (frei), 9.6ppm/K 
Messung am Gesamtsystem A 
sowie auf der Rückseite der Leiterplatte MO RD  nDEKrEG ES 
Bild 1: Anordnung der DMS Bild 2: Ergebnisse Dehnungsmessung 
Die thermische Dehnung ist in Bild 2 gegenüber der Temperatur aufgetragen. Aus der Steigung 
der Geraden läßt sich der thermische Ausdehnungskoeffizient errechnen. Gemessen wird die freie 
Dehnung von Leiterplatte und Bauteil, die Dehnung vom gelöteten Bauteil und die Dehnung 
unter der Leiterplatte. Aus dem Diagramm ergibt sich eine Dehnungsdifferenz zwischen freier 
Leiterplatte und dem freien Bauelement von 4.3 ppm/°C. Es tritt also eine Beanspruchung der 
Lötverbindung auf. Oberhalb Raumtemperatur gibt die Lötverbindung durch Kriechverformung 
nach, unterhalb Raumtemperatur nimmt die Kriechgeschwindigkeit mit sinkender Temperatur ab. 
Somit können die mechanischen Spannungen im Lot innerhalb des Meßzeitraums nicht 
vollständig relaxieren. Somit steigt der Anteil elastischer Dehnung im Lot mit abnehmender 
Temperatur. Die gemessene Dehnungsdifferenz zwischen gelötetem und ungelötetem Bauelement 
ist via Steifigkeit des Bauelementes ein Maß für die Beanspruchung der Lötverbindung [3]. 
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