Beschleunigte Alterung - Verfahrensgrundlagen

Aussagen über die zu erwartende Zuverlässigkeit einer elektronischen Baugruppe, eines bestimmten Bauelementes oder einer Verbindungsstelle können experimentell über statistische Versuche bzw. über die dabei auftretenden Ausfälle gewonnen werden. Natürlich sollten solche Ausfälle möglichst erst nach einer langen Betriebszeit auftreten. „Auslagerungsexperimente“, die die auf die Aufbauten wirkenden Lasten nachbilden, müssen dagegen in endlicher Zeit im Vergleich zum realen Betrieb Ausfälle provozieren. Dies erreicht man durch beschleunigte Wechsel der Lastsituation und/oder durch überhöhte Lasten. Dabei muss aber sichergestellt werden, dass diese Überhöhung nicht zu einem völlig anderen Materialverhalten und daher zu anderen Fehlern und Ausfallmechanismen führt.

Bei Temperaturwechseltests werden Proben zyklisch erwärmt und wieder abgekühlt. Der Übergang zwischen den Temperaturniveaus erfolgt vergleichsweise langsam.

Beim Temperaturschocktest werden die Proben innerhalb weniger Sekunden zwischen dem oberen und dem unteren Temperaturniveau gewechselt. Sie verbleiben anschließend länger auf dem jeweiligen Niveau.

Die isotherme Auslagerung von Proben erfolgt bei überhöhten, aber während des Experiments gleichbleibenden Temperaturen.

Bei der Klimaauslagerung werden die Proben bei leicht überhöhten, aber meist konstanten Temperaturen gelagert und gleichzeitig mit einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit beaufschlagt.

Vibrationstests prägen eine hochfrequente mechanische Schwingung und damit Beschleunigung in die Probe ein. Die Schwingungsanregung kann dabei gleichförmig oder aus verschiedenen Frequenzen und Amplituden überlagert erfolgen.

Oft werden elektronische Baugruppen im tatsächlichen Einsatz mit mehreren verschiedenen Lasten konfrontiert. Zunehmend werden daher die genannten Tests auch miteinander kombiniert.