Badanie właściwości mechanicznych połączeń lutowanych pakietów elektronicznych montowanych w technologii montażu powierzchniowego

• Autorzy: Borecki J. , Serzysko T.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-053

Warianty tytułu

EN

Study the Mechanical Properties of Solder Joints of Electronic Assembled in Surface Mount Technology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zagadnienie wytrzymałości mechanicznej połączeń lutowanych jest niejednokrotnie pomijane, bądź też jest marginalnym elementem branym pod uwagę podczas opracowywania procesu montażu elektronicznego danego pakietu elektronicznego. Natomiast jest to jeden z zasadniczych warunków, tuż obok zapewnienia niskoomowego połączenia elektrycznego, gwarantujących prawidłowe funkcjonowanie urządzenia elektronicznego. Ponadto, odpowiednia wytrzymałość mechaniczna połączenia lutowanego jest niejako wyznacznikiem długoterminowej niezawodnej pracy urządzenia elektronicznego w określonych warunkach eksploatacyjnych. W artykule przedstawiono ocenę jakości i niezawodności połączeń lutowanych wykonanych z zastosowaniem ołowiowych i bezołowiowych past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia. Oceny jakości połączeń dokonywano miedzy innymi poprzez obserwacje mikroskopowe, analizę rentgenowską oraz pomiary wytrzymałości mechanicznej. Badano połączenia zarówno bezpośrednio po procesie montażu elektronicznego, jak również po poddaniu ich narażeniom eksploatacyjnym i próbom szoków termicznych.

EN

The issue of the mechanical strength of solder joints is in many cases overlooked, or considered as a marginal element to be taken into account when designing the electronic assembly process of the electronic packet. Whilst, it is one of the essential conditions, next to ensure low-ohmic electrical connection, which guarantee the proper functioning of the electronic device. In addition, adequate mechanical strength of the solder joint is a kind of indicator of long-term reliable operation of an electronic device under certain operating conditions. This paper presents an evaluation of the quality and reliability of solder joints made using different solder pastes (leaded and lead-free) with different melting point. The evaluation of the quality of solder joints were made by microscopic observations, X-ray analysis and measurement of mechanical strength. The solder joints were examined directly after assembly process as well as after exposure of them to operating conditions and thermal shocks.

Słowa kluczowe

PL

płytka obwodu drukowanego; technologia montażu powierzchniowego (SMT); pasta lutownicza; jakość połączenia lutowanego; analiza rentgenowska; wytrzymałość mechaniczna; technika planowania eksperymentu; metoda Taguchi

EN

printed circuit board (PCB); surface mount technology (SMT); solder paste; quality of solder joint; X-ray analysis; mechanical durability; experiment planning techniques; Taguchi method

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 7
• Strony: 35--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Borecki J.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

autor

Serzysko T.

• Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa

Bibliografia

• [1] Araźna A., Serzysko T., Futera K.: Jakość połączeń podzespołów CSP na płytkach drukowanych z powłoką ENIG, Elektronika 7/2010, str. 136–140.
• [2] Borecki J., Kozioł G., Stęplewski W.: Application of Laser Manufactured Stencils in Surface Mount Technology. Proceedings XXIX International Conference of International Microelectronics and Packaging Society, September 2005.
• [3] Borecki J.: Manufacturing of high tech PCBs in Tele and Radio Research Institute, Elektronika XLVII, 8/2006, pp. 11–14.
• [4] Borecki J.: Montaż mieszany wielowyprowadzeniowych struktur półprzewodnikowych z kontaktami sferycznymi ukrytymi pod obudową, Elektronika 07/2011, str. 98–104.
• [5] Borecki J.: Zastosowanie past lutowniczych o zróżnicowanej temperaturze topnienia w wieloetapowym procesie montażu elektronicznego, Elektronika 8/2012, str. 82–87.
• [6] Borecki J., Serzysko T.: Analiza wieloetapowego procesu elektronicznego montażu powierzchniowego, Elektronika 4/2013, str. 121–126.
• [7] Bukat K., Hackiewicz H.: Lead-free Soldering, Wydawnictwo BTC, ISBN 978-83-60233-25-2, Warszawa.
• [8] Bukat K., Sitek J., Kościelski M.: Bezołowiowa pasta lutownicza typu SAC do lutowania rozpływowego w elektronice, Elektronika 7/2010, str. 163-169.
• [9] Bukat K., Sitek J., Kościelski M.: Wpływ jakości powłok na płytce drukowanej na wyniki lutowania bezołowiowego, Elektronika 7/2011, str. 75–81.
• [10] IPC-A-610 rev. D - Acceptability of Electronic Assemblies. (2004 november).
• [11] Kościelski M.: Usage of X-ray inspection for detecting soldering failures, Elektronika XLIX, 3/2008, pp. 88–89.
• [12] Kozioł G., Araźna A., Stęplewski W.: The characteristics of an electroless nickel/immersion Gold plated PWB Surface Finish and the Quality of BGA Solder Joints, Plating and Surface Finishing. 97(1), pp. 39–45.