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高速锡球剪切力及拉力测试对比机械跌落实验High-Speed Solder Ball Shear and Pull Tests vs. Board Level Mechanical Drop Tests: Correlation of Failure Mode and Loading Speed

2016/04/22 13:00

阅读:1472

分享:
应用领域:
电子/电气
发布时间:
2016/04/22
检测样品:
其他
检测项目:
剪力和拉力
浏览次数:
1472
下载次数:
参考标准:
JEDEC standards for high speed shear and cold bump pull

方案摘要:

C焊料球连接完整性是设备制造中的一个重要问题,对于无铅焊接更是如此。 尽管无铅连接可能更牢固,但人们发现组件接口(金属间区域)的无铅焊接非常容易脆性断裂,而板接口处的无铅焊接则容易发生焊盘坑裂。 此类故障可能在连接的整个使用周期内发生,包括从制造到测试,再到产品的最终使用。 随着无铅材料的引入,此类故障事故也日益增多,因此,行业人士都认识到亟需改进测试技术。 但是,脆性断裂和焊盘坑裂的问题并不局限于无铅材料;许多焊料合金和焊盘表面保护层同样也存在这些问题。 焊锡球接头完整性始终是设备制造中的重要问题,但在引入无铅焊接后却变得更加重要。 虽然采用无铅接头会更加牢固,但目前已经发现在部件交接处(金属间的区域)特别容易发生脆性破裂,而板交接处也特别容易出 现焊盘坑裂。从制造到测试再到产品的最终使用,此类失效在接头的整个生命期中都可能会发生。 随着无铅材料的引入,此类失效的发生率在逐渐升高,业界也因此认识到迫切需要改进测试技术。然而,对于脆性破裂和焊盘坑裂的关注不仅限于无铅焊接;很多合金钎料和焊盘表面处理也同样存在问题。 以传统速度(低于 20mm/s)进行剪切力测试时,主要失效模式趋向于“焊锡球剪切力”,即焊接材料本身的破裂。 对于这种情况,从数据中得出的唯一结论便是焊接强度高于受剪焊锡球的强度。这种结论使得业界实际上不可能对不同的焊盘表面处理、焊盘构造和合金钎料对焊接强度的影响进行比较。进一步的研究证明,以更高的速度进行测试(如果测试潜在的脆性破裂,通常采用高于 1000mm/s 的速度)将产生更多的焊接失效,这样便可以比较不同部件和构造的性能。

产品配置单:

分析仪器

DAGE4000HS高速推拉力测试机

型号: DAGE 4000HS

产地: 英国

品牌: 诺信达格

面议

参考报价

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DAGE4000多功能推拉力测试机

型号: DAGE 4000

产地: 英国

品牌: 诺信达格

¥1 - 9999

参考报价

联系电话

DAGE4000Optima多功能推拉力测试机

型号: DAGE4000Optima

产地: 英国

品牌: 诺信达格

面议

参考报价

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方案详情:

Conclusions

1) Solder ball shear and ball pull tests produced a high incidence of brittle fracture with increasing test speed, independent of pad finish or aging time.

2) The IMC on packages with an OSP pad grew faster than on devices with ENIG plating, and samples with OSP pads generated more brittle solder joint failures in ball shear/pull tests after thermal aging.

3) Solder ball pull testing (compared with shear) generated a higher percentage of brittle failures at all test speeds.

4) Compared to the specimens with ENIG pad finish, the ball shear/pull strength and fracture energy of specimens with OSP decreased more rapidly with aging time. This phenomenon most likely relates to the thicker Cu-Sn.

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