@thesis{Hermann2022, author = {Hermann, Joseph}, title = {Korrelation der mittels Akustikmikroskopie und Transient Thermischer Analyse detektierten Rissbildung in L{\"o}tverbindungen mit Finite-Element Simulation}, publisher = {Technische Hochschule Ingolstadt}, address = {Ingolstadt}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:573-33810}, pages = {97}, school = {Technische Hochschule Ingolstadt}, year = {2022}, abstract = {Ausschlaggebend f{\"u}r die Lebensdauer von High-Power LEDs ist meist die L{\"o}tverbindung. Um eine m{\"o}glichst gute K{\"u}hlung von High-Power LEDs zu erm{\"o}glichen, werden diese meist auf Aluminiumleiterplatten gel{\"o}tet. Hierdurch bildet sich eine Diskrepanz der W{\"a}rmeausdehnungskoeffizienten der LED sowie der Aluminiumleiterplatte, was bei Erw{\"a}rmung des Aufbaus zu mechanischen Spannungen in der L{\"o}tverbindung f{\"u}hrt. Durch wiederholtes Erw{\"a}rmen und Abk{\"u}hlen der Baugruppe entstehen so mit der Zeit Risse im Lot, was eine h{\"o}here Betriebstemperatur, und somit auch verk{\"u}rzten Lebensdauer, schlechteren Wirkungsgrad und Farbdrift der LED zur Folge hat. Um ein besseres Verst{\"a}ndnis der Auswirkungen dieser Risse in der L{\"o}tverbindung auf das thermische Verhalten der LED zu erlangen, wurde in dieser Arbeit, auf Basis von transient thermischen Messdaten, ein thermisches FE-Modell (Finite Element Modell) einer High Power LED erstellt. Mittels Parameteranpassung des Modells konnte ein CoD (Bestimmtheitsmaß) zwischen dem Modell und den Messdaten von 0.9999 erreicht werden. Dieses angepasste Modell erm{\"o}glichte es anschließend Untersuchungen bez{\"u}glich des thermischen Verhaltens w{\"a}hrend der Rissbildung durchzuf{\"u}hren. Hierbei galt es insbesondere gemessene thermische Daten in LEDs mit Rissen im Lot mit Daten der Akustikmikroskopie zu vergleichen. Aus weiteren Analysen anhand des erstellten Modells ergab sich, dass das thermische Pad der LED wichtiger f{\"u}r die K{\"u}hlung der LED ist, als durch seine Fl{\"a}che zu vermuten w{\"a}re. Es konnte auch gezeigt werden, dass es im Rahmen der Simulation m{\"o}glich ist, anhand von TTA (Transienter Thermischer Analyse) die Region der Rissbildung zu bestimmen. Dieses Ergebnis der Simulation konnte auch mit Mess- Und Analysedaten verifiziert werden.}, language = {de} }