Väitös elektroniikan alalta, DI Jussi Hokka

DI Jussi Hokka väittelee Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa perjantaina 22.8.2014. Väitöksen otsikko on "Effects of accelerated lifetime test parameters and failure mechanisms on the reliability of electronic assemblies" (suomeksi Kiihdytettyjen testiparametrien ja vauriomekanismien vaikutuksia elektroniikan kokoonpanojen luotettavuuteen).

Elektroniikan kokoonpanojen luotettavuustestien korrelaatio todellisten käyttöolosuhteiden kanssa

Elektroniikan laitteiden ja kokoonpanojen luotettavuus on keskeinen menestystekijä erittäin kilpailuilla globaaleilla markkinoilla. Kuluttajat ovat nopeasti tietoisia laitteissa ilmenneistä laatu- ja luotettavuusongelmista, jonka seurauksena yritykset ja niiden tuotteet saavat helposti huonon maineen, joka voi johtaa merkittäviin taloudellisiin menetyksiin. Taloudelliset tappiot ovat usein korvattavissa, mutta monella sektorilla, kuten autoteollisuuden, lentoliikenteen ja lääketieteen aloilla elektroniikkalaitteiden vikaantumiset voivat pahimassa tapauksessa johtaa katastrofaalisiin henkilö-vahinkoihin. Siksi on erittäin tärkeää, että luotettavuustestit suoritetaan asianmukaisesti ja riittävän kattavasti, jotta tuotteet täyttäisivät niille asetetut luotettavuusvaatimukset ja eliniät. Uusia haasteita luotettavuudelle tuovat uudet materiaalit ja teknologiat, joilla pyritään parantamaan tuotteiden ympäristö-ystävällisyyttä ja kehittämään niiden kestävyyttä. Tämän seurauksena elektronisia laitteita on testattava entistä kattavammin hyödyntäen uudenlaisia ja aiempaa tehokkaampia testausmenetelmiä.

Työssä tarkastellaan kiihdytettyjen luotettavuustestien vaikutuksia elektroniikan kokoonpanojen luotettavuuteen. Näiden ylirasitus- ja elinikätestien tarkoituksena on tuottaa kokoonpanoissa samat vikamekanismit, jotka ilmenevät todellisissa käyttöympäristöissä, mutta huomattavasti lyhyemmässä ajassa. On kuitenkin huomioitava, että mikäli kiihtyvyystekijöiden vaikutuksia, erityisesti juoteliitosten mikrorakenteisiin, ei ymmärretä riittävän hyvin, voidaan tehdä harhaanjohtavia johtopäätöksiä, jotka voivat johtaa huonoon luotettavuuteen ja pahimmassa tapauksessa tuhoisiin seurauksiin. Työn menetelmät ja tulokset auttavat ymmärtämään eri testiparametrien vaikutuksia, jotta voitaisiin saavuttaa parempi korrelaatio testiolosuhteiden ja todellisten käyttöolosuhteiden välille.

Vastaväittäjinä ovat professori Thomas Bieler (Michigan State University, Yhdysvallat) ja professori Klaus-Jürgen Wolter (Technische Universität Dresden, Saksa). Valvoja on professori Mervi Paulasto-Kröckel Sähkötekniikan korkeakoulun sähkötekniikan ja automaation laitokselta.

Lisätietoja:

Väitöskirja verkossa (otalib.aalto.fi)
Väitöstiedote (pdf)