Verbundprojekt: Intelligente Zuverlässigkeit von Elektroniksystemen - iRel40 -; Teilvorhaben: Erhöhung der Zuverlässigkeit durch reduzierte Ausfallraten in der gesamten Wertschöpfungskette demonstriert am Beispiel eines XMR-Stromsensormoduls

Das ECSEL JU Projekt "Intelligent Reliability 4.0 (iRel40)" hat das übergeordnete Ziel, die Zuverlässigkeit von elektronischen Komponenten u. Systemen durch Reduzierung der Fehlerrate entlang der Wertschöpfungskette zu verbessern. Aufgrund der Miniaturisierung wird Zuverlässigkeit zu einer immer größeren Herausforderung sowohl auf Bauelement- als auch auf Systemebene u. führt zu extremen Anforderungen für künftige komplexe Anwendungen. In iRel40 kooperieren 79 Partner aus 14 europäischen Ländern in 6 technischen Arbeitspaketen (AP) entlang der Wertschöpfungskette Chip-Package-Board/System, 19 Partner davon in Deutschland. Das Teilvorhaben der Sensitec hat die Verbesserung der Zuverlässigkeit der Komponenten u. Subsysteme von xMR-Stromsensormodulen zum Inhalt. Dazu werden alle Teilprozesse der Wertschöpfungskette analysiert, Fehlerursachen identifiziert sowie PoF- u. KI-Ansätze genutzt, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Hierzu ist eine enge Zusammenarbeit mit den FhIs ENAS u. IMWS geplant. Mit Partner ELMOS u. Unterauftragnehmer Sencio steht die Komponente Stromsensormesszelle im Fokus. Mit weiteren Projektpartnern werden Prozess-/ Testdaten der Komponenten u. des Moduls mit KI-Algorithmen analysiert, um daraus fertigungsprozess- u. zuverlässigkeitsrelevante Fehlerursachen zu ermitteln. Darüber hinaus werden Voraussetzungen für den Einsatz der Stromsensormodule bei rauen Umgebungsbedingungen (z.B. hohe Temperaturen) untersucht, um deren Zuverlässigkeit sicherzustellen bzw. zu erhöhen. Diese Ergebnisse führen zur Anpassung von Material/Design der Komponenten u. des XMR-Stromsensormoduls sowie veränderten Herstellprozessen u. Testverfahren, die am Industrial Pilot IP-17 "Reliable xMR-Sensor based Current Measurement Module" dargestellt werden. Dazu werden die theoretischen Ergebnisse in umfangreichen Tests validiert. Schließlich werden Möglichkeiten zur Optimierung der Testdurchführung erarbeitet, um bei mindestens gleicher Zuverlässigkeit die Effektivität zu erhöhen.