(13−4−4) BGAの熱疲労


McCormick 305vs405
 937 I/O、1mmピッチCBGA、表面処理:置換Sn、ENIG、電解NiAu
 ボールとペーストは同じはんだ合金
 −55℃〜125℃では置換Snでは明らかにSAC405が良いが他は差がない、
 −55℃〜125℃でも低水準の故障率ではSAC405が若干良いが、高水準の故障率では差がない。





  多くの場合305と405では大差はないが、置換Snめっきでは405が良い、また厳しい条件では405が良い。

  3つの破壊モード
    (1)基板側はんだ接合亀裂:多くは初期破壊
        多くはパッドのはんだマスクの侵食が関係した破壊、亀裂はパッド上のバルクはんだ経由



    (2)部品側はんだ接合亀裂:一般的な破壊モード


   (3)対角亀裂:完全な破壊にはならない。




  SAC305のデンドライトが大きい傾向があり、SAC405には針状Ag3Snが出現。


Meilunas
 1.27mmピッチ、256 I/O BGA、28x28mm、25.4x25.4x1.0mmガラス・ダイ
 0.762mmφはんだボール
 合金組成:Sn−3.5Ag、SAC387、Sn−2.5Ag−0.8Cu−0.5Sb
 ボールとペーストは同じ組成
 0−100℃







  亀裂は通常部品側。


  SnPbは角が破壊しやすいがSACは無秩序。

寺島
 SAC125+Ni、BGA・FCの熱疲労
 基板は無電解Ni−P/電解0.1μmAu、Siチップ側はAl/0.04Cr/0.5Ni/0.2Au









 恒温疲労





 1.2AgではSnと分散IMCが粗化


Terashimaら(2003)
  部品:FC
  寿命:電気抵抗




Aoki








Wang


 ボール:SAC387、ペースト:SAC305、Sn58Bi
 −40℃〜125℃、125℃は30分、−40℃は0分、加熱20分、冷却118分、1サイクル168分









Meilunas
 BGA、部品パッド:ハンダマスク非規定、ENIG
 PCBパッド:OSPとENIG
 はんだペーストはボール合金と同じ。

 0〜100℃


 0−100℃

 初期破壊は主にパッケージ側界面





Henshall
 PCB:OSP、BGA:電解Ni/Au、ペーストSAC305、ATC:IPC−9701A
 

 パッケージ・パッド近くのはんだバルク


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