Reliability characterisation of lead-free and mixed technology assemblies
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2001
Department
Major/Subject
Elektroniikan valmistustekniikka
Mcode
S-113
Degree programme
Language
en
Pages
106
Series
Abstract
Tässä diplomityössä on käsitelty elektroniikan lyijyttömän kokoonpanon eri mahdollisuuksia sekä niihin liittyviä materiaali-, komponentti- ja piirilevyvalintoja. Työn pääasiallisena tarkoituksena oli evaluoida lyijyttömien juotteiden ominaisuuksia ja löytää massatuotantoon soveltuvat lyijyttömät materiaalit sekä prosessiparametrit. Työssä on erityisesti painotettu täysin lyijyttömällä prosessilla ja sekatekniikalla liitettyjen FBGA komponenttien luotettavuutta. Työn johdanto-osassa kartoitetaan eri vaihtoehtoja lyijyttömäksi juotteeksi sekä juotteiden yhteensopivuutta eri komponenttien ja niiden metallointien kanssa. Nykyiset piirilevyille ja muille komponenteille asetetut vaatimukset eivät vastaa lyijyttömän juotosprosessin asettamia vaatimuksia. Erityisesti lämmönsieto-ominaisuudet eivät ole riittäviä, koska lyijytön prosessi vaatii korkeamman juotoslämpötilan sekä pitemmän juotosajan. Tämä puolestaan voi aiheuttaa valmistusvirheistä tuotannon aikana sekä aikaisia kenttäpalautuksia. Lisäksi lyijyttömällä prosessilla on suuri vaikutus komponenttien pitkäaikaisluotettavuuteen. Tämän johdosta kokeellisessa osuudessa painotettiin erityisesti eri komponentti- ja piirilevyvaihtoehtojen luotettavuutta sekä sen optimointia eri prosessiparametrien avulla. Kokeellisen työn tarkoituksena oli testata eri lyijyttömällä juotostekniikalla prosessoitujen FBGA-komponenttien luotettavuutta. Komponenteissa oli käytetty joko normaalia eutektista lyijyllistä juoteseosta tai kokonaan lyijytöntä juotetta. Eri komponenttivaihtoehtoja testattiin käyttämällä kiihdytettyä lämpösyklaustestiä sekä piirilevytason pudotustestiä. Tulokset osoittavat että kokonaan lyijyttömien komponenttien lämpömekaaninen luotettavuus on parempi verrattuna sellaisiin, jossa lyijytöntä liitostekniikkaa on käytetty yhdessä normaalien lyijyllisten komponenttien kanssa. Toisaalta lyijylliset komponentit olivat parempia pudotustestissä. Yhteenvetona voidaan sanoa, että sekä kokonaan lyijytön- että sekatekniikka ovat mahdollisia vaihtoehtoja korvamaan nykyisen käytössä olevan prosessin.Description
Supervisor
Kivilahti, JormaThesis advisor
Rautila, PekkaKeywords
lead-free process, lyijytön pintaliitostekniikka, mixed technology, FBGA, FBGA, lämpömekaaninen luetettavuus, thermomechanical reliability