Die häufigste Ausfallursache in der Elektronik ist die thermische Ermüdung. Für eine fundierte Bewertung der Zuverlässigkeit einer Struktur sind experimentelle Tests zur Fehleranalyse und zur Bestimmung der physikalischen Ursachen von Fehlern notwendig.

Aufgrund immer kürzer werdender Zyklen in der Produktentwicklung und den daraus resultierenden Zeitdruck bieten ergänzende Simulationen auf der Grundlage von Finite-Elemente-Modellen einen erheblichen Vorteil für das Verständnis des Strukturverhaltens. Der Umfang experimenteller Versuche kann damit erheblich eingeschränkt werden.

Die virtuelle Umgebung erlaubt es, eine Zuverlässigkeitsprognose auf der Basis der Berechnungsergebnisse zu treffen und ermöglicht die Zuverlässigkeitsbewertung in überschaubarer Zeit.

Um die Glaubwürdigkeit der Ergebnisse der FEM-Berechnungen zu bestätigen, wurde am Fraunhofer IKTS die Optical Deformation Unit (ODU) entwickelt. Mit dieser können Verformungsexperimente durchgeführt werden, die eine FEM Modelkalibrierung und -verifizierung ermöglichen.

Es existieren wenige Messverfahren, die thermomechanische Verformungen hochaufgelöst analysieren können. Die digitale Bildkorrelation erlaubt dies und ist deshalb ein mächtiges Mittel in Tandem zur Simulation. Das Messprinzip basiert dabei auf der Wiederholung der folgenden wesentlichen Schritte:

1. Registrierung von Merkmalen in einem Auswertungsbereich des Referenzzustandes (Referenzbild)
2. Wiedererkennung dieser charakteristischen Merkmale im Messzustand (Messbild)
3. Quantifizierung der Lage der relevanten Bildausschnitte zueinander über Korrelationsalgorithmen
4. Ermittlung der Relativverschiebung der entsprechenden Punkte und deren Umgebung und Verformungsfeldvisualisierung

• Verifikation von FEM-Modellen durch gezielte hochaufgelöste Vermessung an präparierten Proben
• Analyse der Globaldeformation bei ganzen bestückten Leiterplatten/Baugruppen zur
• Extraktion von Informationen zur thermischen Ausdehnung (CTE) und Querkontraktion an Bulk-Proben