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FORSCHUNGSPROGRAMM
COMET K
2
MPPE
Highlights
Als zweites Ergebnis des Projekts wurde ein auf FE-Modellen basierendes Designtool
entwickelt, um die mechanischen Belastungen an bestimmten Stellen des Bauteils
(
d.h. in der Nähe von Durchkontaktierungen, zwischen Keramik und Metallelektro-
den) zu analysieren (siehe Abbildung e). Dieses Modell erlaubt die Umsetzung von
Designstrategien, um die mechanische Beanspruchung bestimmter Stellen innerhalb
der LTCCs zu reduzieren und somit die mechanische Zuverlässigkeit und Lebens-
dauer des Bauteils zu erhöhen.
Die wissenschaftliche Leistung besteht unter anderem in der Entwicklung geeigneter
Testverfahren zur lokal aufgelösten, quantitativen Ermittlung der (Zeit-)Festigkeit von
LTCC-Substraten. Darüber hinaus führten die Arbeiten zu einem besseren Verständ-
nis der Auswirkungen der Umgebungsbedingungen auf die mechanische Festigkeit
von LTCCs. Das im Rahmen des Projekts entwickelte parametrische 2D FE-Modell
zur Beschreibung der Belastungen an bestimmten Stellen der Komponenten hat so-
mit entscheidend dazu beigetragen, die Unternehmenspartner (insbesondere EPCOS
OHG) in der Designoptimierung zu unterstützen.
Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit mit den Unternehmen EPCOS OHG
(
Deutschlandsberg) und Continental Automotive GmbH (Regensburg, Deutschland)
sowie mit dem Institut für Struktur- und Funktionskeramik der Montanuniversität
Leoben bearbeitet.
a)
Riss nahe einer Durchkontaktierung
Querschnitt einer typischen LTCC-Komponente
Lokale Festigkeitsmessung in Untersuchungsbereichen im Inneren des Bauteils
FE-Analyse der auftretenden Belastungen an einer Stelle mit hohem Metallgehalt
Bruch an einer Durchkontaktierung
c)
b)
d)
e)