Welcher Ausfall ist typisch beim „Power-Cycling-Test“, bei dem Leistungsmodule wiederholt erwärmt und abgekühlt werden?

Antwort: A. Ablösen von Bonddrähten (Lift-off) und Risse in der Lotschicht durch die Differenz der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien

In Leistungsmodulen unterscheiden sich die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Chip (Si etwa 3 ppm/K), Aluminiumdraht (etwa 23 ppm/K), Lot, Kupfer und Keramik. Bei wiederholten Temperaturwechseln durch Bestromung wirkt Spannung an den Grenzflächen, die Drahtbondstellen lösen sich (Lift-off), und die Lotschicht reißt, wodurch der Wärmewiderstand steigt. Dies ist der wichtigste Faktor für die Lebensdauer, und Verbesserungen erfolgen durch Kupferdraht, Sinterverbindungen und drahtlose Strukturen.