Был проведен эксперимент с ускоренным термальным циклом, сравнивающий аналогично сконструированные устройства, представляющие корпуса LGA и BGA с диаметром шариков припоя SAC305 0,254, 0,30, и 0,40 мм. Устройства были подвергнуты трем термальным циклам, чтобы создать второй уровень усталости припоя. Данные о неисправностях были проанализированы с помощью анализа Вейбулла.
Результат показал, что время до повреждения очень сильно зависит от типа корпуса и, таким образом, температуры термального цикла предсказываются простой механикой. Однако, были моменты, когда эффект размера шариков припоя не соответствовал традиционной модели надежности паяных соединений, в которой увеличение высоты паяного соединения повышает надежность (то есть больше циклов до повреждения). Теория предполагает, что существенные различия в SAC305 паяном соединении с зернистой оловянной морфологией могут объяснить, хотя бы частично, расхождения и доказательства поддержки представленной теории.
Заключение
Метод анализа скорости деформаций для изучения надежности данных АТС лучше описывает результаты, чем метод анализа диапазона деформаций. При использовании метода скорости деформаций, было выявлено, что паяные соединения SAC305, приближенные к характеристикам соединений типа LGA (форма, высота и микроструктура) могут быть более надежными, чем большие по размеру паяные соединения SAC305 типа BGA для данной скорости деформаций.
Доказательства из этого эксперимента и из литературы предполагают, что «маленькие» SAC305 паяные соединения имеют тенденцию развивать чередующуюся двойную зернистую оловянную морфологию, которая имеет совершенно иные термомеханические свойства по сравнению с одно зерновой морфологией, которая обычно формируется в паяных соединениях для BGA. Эти выводы предполагают, что низкопрофильные корпуса типа LGA могут быть вполне надежными в АТС тестировании – при условии формирования должной микроструктуры.
Авторы: Denis Barbini Ph.D. и Michael Meilunas
Universal Instruments Corporation
Конклин, Нью-Йорк, СШA
Источник: www.circuitinsight.com/programs/53275.html