Elektroniikkalaitteiden luotettavuuden testaukseen käytetään yleisesti kiihdytettyjä olosuhdetestejä, joissa laitteet altistetaan käyttöolosuhteitaan vastaaville mutta rankemmille olosuhteille. Testeissä laitteet vikaantuvat käyttöolosuhteitaan nopeammin, mutta silti olosuhdetestit ovat melko aikaavieviä ja kalliita.
–Mikäli mallinnusta voitaisiin hyödyntää luotettavuuden ennustamisessa, vähenisi testien tarve. Tämä toisi selviä kustannussäästöjä, ja laitteet olisi mahdollista saada markkinoille aiempaa nopeammin, Saarinen arvioi.
Väitöstyössään Saarinen tutki miten jännitysmallinnusta voidaan hyödyntää elektroniikan liimaliitosten luotettavuustutkimuksessa yhdessä aiemmissa olosuhdetesteissä kerätyn datan kanssa. Testinäytteitä, joiden käyttäytyminen yhdessä olosuhdetestissä tunnettiin, varioitiin muuttamalla materiaaleja, materiaalien paksuuksia tai testiolosuhteita. Mallinnuksen avulla Saarinen pyrki ennustamaan varioitujen näytteiden käyttäytymistä vastaavassa olosuhdetestissä. Lopuksi hän arvioi mallinnuksen toimivuutta vertailemalla mallinnuksen tuloksia kokeellisten testien tuloksiin.
Saarinen havaitsi mallinnuksen erittäin haastavaksi erityisesti kosteissa olosuhteissa, joissa polymeeripohjaisten materiaalien käyttäytymistä on erittäin vaikea ennustaa.
–Kosteissa olosuhteissa vikaantumiset ovat useiden osatekijöiden summa ja siksi niihin on mahdotonta päästä käsiksi yksinkertaisilla malleilla.
Lämpötesteissä jännitysmallinnuksen avulla on mahdollista tehdä ennustuksia liimaliitosten luotettavuudesta. Tällöin sopivan mallin valinnassa on kriittistä tuntea testissä ilmenevät vikaantumismekanismit.
Diplomi-insinööri Kirsi Saarisen elektroniikan alaan kuuluva väitöskirja Utilising Shear Stress Modelling in Reliability Studies of Polymeric Interconnections in Electronics (”Leikkausjännitysmallinnuksen hyödyntäminen elektroniikan polymeeristen liitosten luotettavuustutkimuksessa”) tarkastetaan Tampereen teknillisen yliopiston (TTY) tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa perjantaina 24.2.2012 kello 12.00 Tietotalon salissa TB109 (Korkeakoulunkatu 3, Tampere).
Vastaväittäjänä toimii dosentti Olli Salmela (Nokia Siemens Networks). Tilaisuutta valvoo professori Lauri Kettunen TTY:n elektroniikan laitokselta.
Kirsi Saarinen (27) on kotoisin Espoosta ja työskentelee tutkijana TTY:n elektroniikan laitoksella.
Lisätietoja: Kirsi Saarinen, puh. 040 849 0613, kirsi.saarinen@tut.fi