Feuchterobustheit für elektronische Baugruppen und Leistungselektronik

Feuchtebedingte Ausfälle sicher einordnen, Ursachen belegen und Abhilfemaßnahmen bis zur Wirksamkeitsverifikation umsetzen.

Feuchterobustheit Warum Feuchteausfälle selten Zufall sind

Feuchte wird zum Ausfalltreiber, wenn mehrere Faktoren gleichzeitig wirken: leitfähige Feuchtefilme, elektrische Feldstärken, ionische Rückstände, Partikel, kritische Geometrien sowie Materialverbunde und Schutzsysteme. Diese Kombination führt zu Leckströmen, Drift, Korrosion oder Kurzschlussereignissen, oft zunächst sporadisch und schwer reproduzierbar.

Wenn Ausfälle unter Feuchte auftreten oder ein Feuchterisiko abgesichert werden soll, ist eine systematische Einordnung der nächste Schritt.

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Typische fehler & ausfallmechanismenWas bei feuchtebedingten Ausfällen typischerweise passiert

Feuchteausfälle zeigen sich häufig nicht als sofortiger Totalausfall, sondern als intermittierende Störungen, die unter bestimmten Klima- und Belastungsbedingungen auftreten und im Normalbetrieb wieder verschwinden.

Typische Problembilder im Feld:

  • Fehler treten wetter-, lager- oder transportabhängig auf

  • Auffälligkeiten verstärken sich unter Klimaeinfluss und elektrischer Belastung

  • Symptome reichen von Funktionsdrift bis zu Aussetzern oder Kurzschlussereignissen

  • Sichtbare Hinweise sind möglich (Beläge, Korrosionsspuren, dendritische Strukturen, Partikel), aber nicht zwingend vorhanden

 

Beispiele für mögliche Ausfallursachen und Fehlermechanismen

Feuchtebedingte Ausfälle können sehr unterschiedliche Schadensbilder erzeugen. Entscheidend ist die korrekte Einordnung, weil sich Randbedingungen und Ausfallpfade je Ursache deutlich unterscheiden.

Ausfallursachen_elektronische_Baugruppen_Elektrochemische_Migration

1 | Elektrochemische Migration

Dendriten können auf der PBA-Oberfläche leitfähige Brücken bilden und Kurzschlüsse auslösen, insbesondere bei Kondensation.

Typischer Ausfall: intermittierender Kurzschluss oder stark sinkender Isolationswiderstand unter Feuchtebelastung.

Dendrit Zestron

2 | Anodisches Migrationsphänomen (AMP)

Leitfähige Pfade zwischen Schichten infolge elektrochemischer Migration, begünstigt durch einen geschwächten Schichtverbund.

Typischer Ausfall: Durchschlag oder Leckstromanstieg im Schichtverbund.

PCB Watertreeing

3 | Water Treeing

Kombination aus AMP ähnlicher Degradation im Schichtverbund und lokalen Entladungen in Mikrospalten und Poren unter Feuchtebelastung.

Typischer Ausfall: schleichende Verschlechterung der Isolation mit zunehmenden Leckströmen.

Ausfallursachen elektronische augruppen Einkopplungsdämpfung

4 | Einkopplungsdämpfung (Insertion Loss)

Feuchte oder Partikel können bei Schaltfrequenzen typischerweise ab 100 kHz den Isolationswiderstand beeinflussen und die Signalübertragung dämpfen.

Typischer Ausfall: Funktionsdrift oder auffällige Änderungen der Signalparameter ohne klassischen Kurzschluss.

PCB Lötrückstände

5 | Parasitärer Kriechstrom

Feuchte auf und in polymeren Schutzsystemen kann leitfähige Pfade begünstigen, insbesondere bei Temperaturen typischerweise ab 120°C.

Typischer Ausfall: Leckstromanstieg bis hin zu Schutzabschaltung oder sporadischen Fehlfunktionen.

Defekte elektronische Baugruppe mit potenziellem Risiko für thermisches Ereignis – Fallstudie zur Qualitätsanalyse | © Zestron

6 | Thermisches Ereignis

Leitfähige Partikel können Kurzschlüsse auslösen und thermische Folgeschäden verursachen.

Typischer Ausfall: abruptes Kurzschlussereignis mit lokalem Schmelz- oder Brandbild.

Von der Einordnung zur belastbaren Ursachenanalyse

Auf Basis von über 2000 bearbeiteten Fällen erstellen wir eine nachvollziehbare Risiko-, Schaden- und Ursachenanalyse. Ziel ist eine belastbare Einordnung, die Randbedingungen, Ausfallpfade und Risikotreiber im Systemkontext zusammenführt.

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Unser Support: Ihr messbarer NutzenSo unterstützen wir bei Feuchteausfällen und Feuchterisiken

Feuchtebedingte Ausfälle sind häufig schwer reproduzierbar und werden deshalb im Alltag oft zu spät adressiert. Wir unterstützen gezielt an den Prozessstellen, an denen Ursachen eingegrenzt, Risiken bewertet und Entscheidungen für Test, Design, Prozess und Schutzkonzept getroffen werden.

Baugruppen_Risikobewertung_Kosten_Schema

Ein Überblick über Ihre Vorteile

  • Risikobewertung: Schwachstellen im Aufbau, Prozess und Schutzsystem identifizieren und priorisieren, ergänzt um passende Nachweismethoden.

  • Kostenreduktion: Zuverlässigkeitstests und Prozessdaten nutzen, um unnötige Prüfumfänge, Nacharbeit und Beschaffungskosten zu reduzieren.

  • Launchabsicherung: Spezifikations- und Robustheitsnachweise für den Serienanlauf definieren und absichern.

  • Schadensanalyse: Fehlerbilder und Ursachen nachvollziehbar einordnen, Maßnahmen ableiten und Folgerisiken vermeiden.

Die frühzeitige Identifikation von Schwachstellen und eine gezielte Prozessoptimierung reduzieren Nacharbeit, Ausschuss und Reklamationskosten messbar.

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Unsere Experten arbeiten eng mit Ihrem Team zusammen, von der Einordnung einzelner Fragestellungen bis zur umfassenden Risiko-, Schaden- und Ursachenanalyse oder zur Systemdiskussion, abgestimmt auf Ihren Bedarf.

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Je nach Ausgangslage unterstützen wir mit passenden Formaten von der ersten Einordnung bis zur Umsetzung im Produktionsumfeld.

Abhilfe-Module: modulare Unterstützung für Ursachenklärung und Prävention in der Elektronikindustrie | © @The Sour Cherry Fotografie - Michaela Curtis

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