Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strength analysis of solder joints used in microelectronics packaging

Wymysłowski Artur, Jankowski Krystian

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 2

297--305

EN

The aim of the research was the problem of damage accumulation for solder alloys used in microelectronics packaging due to creep and fatigue as a result of a combined profile of loading conditions. The selected failure modes affect the lifetime of contemporary electronic equipment. So far the research activities are focused on a single failure mode and the problem of their interaction is often omitted. Taking into account the failure modes interaction would allow more precise lifetime prediction of the contemporary electronic equipment and/or would allow for reduction of time required for reliability tests. Within the taken research framework the reliability analysis of solder joints was conducted for the Sn63Pb37 solder alloy using the Hot Bump Pull method. The results of the presented research contain: reliability tests, statistical analysis and the problem of a damage accumulation due to a combined profile of loading conditions.

PL

Celem badań był problem kumulacji uszkodzeń dla stopów lutowniczych stosowanych w montażu w mikroelektronice w wyniku zmęczenia i pełzania na skutek złożonego profilu obciążeń. Wybrane rodzaje uszkodzeń przyczyniają się do ograniczenia czasu życia współczesnych urządzeń elektronicznych. Aktualnie prowadzi się badania z wykorzystaniem jednego rodzaju uszkodzeń i często pomijany jest problem ich wzajemnej interakcji. Uwzględnienie problemu wzajemnej interakcji pozwoliłoby na bardziej precyzyjne prognozowanie bezawaryjnego czasu pracy współczesnych urządzeń elektronicznych i/lub przyspieszenie testów niezawodnościowych. W ramach zrealizowanych badań przeprowadzono analizę wytrzymałości połączeń lutowanych dla stopu lutowniczego Sn63Pb37 z wykorzystaniem metody Hot Bump Pull. Wyniki przedstawionych badań obejmują: analizę wytrzymałości, analizę statystyczną oraz problem kumulacji uszkodzeń w wyniku złożonego profilu obciążeń.

2

Studies into new, environmentally friendly Ag-Cu-Zn-Sn brazing alloys of low silver content

Wierzbicki L. J., Malec W., Stobrawa J., Cwolek B., Juszczyk B.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2011

|

Vol. 56, iss. 1

147-158

EN

The paper present selected results of the research conducted for elimination of toxic cadmium from silver based brazing alloys of Ag-Cu-Zn-Cd type. The investigations were conducted with nine new alloys of constant, low silver content (25%) and diversified copper (38.8-46%), zinc (19-32%) and tin (3-10%) contents. Tin was selected as potentially the best cadmium substitute basing on literature review and analysis of equilibrium systems. For examinations and tests a series of ingots in laboratory scale was manufactured, as well as some ingots in pilot scale for the selected, most promising alloys. Complex metallographic examinations of the brazing alloys samples produced in various conditions were made as well as analyses of their phase composition. Also mechanical properties of the samples both in ambient and in elevated temperatures were examined, and physical and technological properties and usability of the alloys were determined. The last stage of the study covered laboratory trials of brazing using the selected alloys. Basing on the results it can be said that there is a possibility to substitute selected cadmium containing silver-based alloys with environmentally friendly alloys of Ag-Cu-Zn-Sn type of relatively low silver content. Low range of melting point was reached, as preliminary assumed. Mechanical properties of the studied alloys strongly depend on temperature, and present limited plasticity in room temperature, while at high temperature (over 500°C) present superplasticity. The examined alloys show good spreadability and the brazing tests confirmed their good reactions both with copper and brass base in a wide temperature range.

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wybrane wyniki prac, których celem jest wyeliminowanie toksycznego kadmu ze srebrowych spoiw twardych typu Ag-Cu-Zn-Cd. Badaniami objęto 9 nowych gatunków stopów o stałej, niskiej zawartości srebra (25%) oraz zróżnicowanej zawartości miedzi (38,8-46%), cynku (19-32%) oraz cyny (3-10%). Cyna została wytypowana, na podstawie analizy literaturowej oraz układów równowagowych, jako potencjalnie najlepszy zamiennik kadmu. Wytworzono szereg wlewków w skali laboratoryjnej oraz dla wybranych, najbardziej obiecujących gatunków spoiw, wlewki w skali półtechnicznej przeznaczone do badań i prób. Przeprowadzono kompleksowe badania metalograficzne próbek spoiw wytworzonych w róznych warunkach oraz dokonano analizy skżadu fazowego. Wykonano także badania wżaściwości mechanicznych próbek zarówno w temperaturze otoczenia jak i podwyższonej oraz badania właściwości fizycznych, technologicznych i użytkowych. W ostatnim etapie pracy przeprowadzono laboratoryjne próby lutowanie przy zastosowaniu wybranych spoiw. Uzyskane wyniki badań pozwalają stwierdzić, że możliwe jest zastąpienie wybranych gatunków spoiw srebrowych kadmowych stopami ekologicznymi z grupy Ag-Cu-Zn-Sn o stosunkowo niskiej zawartości srebra. Uzyskano, zakładany we wstępnym etapie prac, niski zakres temperatury topnienia. Właściwości mechaniczne badanych stopów silnie zależą od temperatury, charakteryzują się one ograniczoną plastycznościa w temperaturze pokojowej, by w wysokiej temperaturze (ponad 500°C) wykazywać cechy nadplastyczne. Badane spoiwa charakteryzują się dobrą rozpływnością, a próby lutowania wykazały, że dobrze reagują zarówno z podłożem miedzianym jak i mosiężnych w szerokim zakresie temperatury.

3

Analiza występowania wiskerów na powierzchni wysokocynowych stopów lutowniczych poddanych działaniu skrajnych warunków środowiskowych

Skwarek A., Witek K., Płuska M., Czerwiński A., Filipowski W.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 9

103-106

PL

W artykule przedstawiono i omówiono wyniki badań stopów lutowniczych o dużej zawartości cyny w aspekcie ich podatności na występowanie wiskerów. Specjalnie przygotowane próbki poddane, były zróżnicowanym, długotrwałym narażeniom klimatycznym po których, za pomocą mikroskopu elektronowego SEM, dokonano jakościowej i ilościowej oceny stanu ich powierzchni. Przyjęta metodyka badań oraz ocena wyników była zgodna z zaleceniami norm i publikacji JEDEC. Uzyskane rezultaty badań pozwoliły na wyciągnięcie wniosków dotyczących skuteczności poszczególnych metod kondycjonowania próbek, jak i sformułowanie kilku szczegółowych zaleceń dotyczących sposobów ograniczania rozwoju wiskerów na powierzchni spoin lutowniczych.

EN

This article presents the results of the solder alloys investigation from the point of view of whiskers formation. The special test samples with tin-rich alloys were subjected to harsh environments. After the exposure, the surface of the samples was estimated in scanning electron microscope. The testing method and evaluation of the results were in accordance with the standards published by JEDEC. The obtained results led to the conclusions concerning the influence of exposure type on whisker formation, as well as defying the recommendations for whiskers mitigation.

4

New Data to the SURDAT-Database of Modeled and Experimental Physical Properties of Lead-Free Solder Alloys

Gąsior W., Moser Z., Dębski A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 4

1253-1259

EN

The text presents the results of the works on the development of a new version of SURDAT, an electronic database issued in 2007 and encompassing mainly the experimental results of the surface tension and density measurements, as well as of the modelling of the surface tension of lead-free solders. The developed version, based on the cooperation with industrial institutes, contains also the results of the measurements for several tens of new lead-free solders, which originate not only from the Sn-Ag and Sn-Ag-Cu eutectics, but also from the Sn-Zn eutectic. The new ąuantity included into SURDAT is both experimental and modeled viscosity of alloys.

PL

W pracy przedstawione zostały propozycje nowych danych eksperymentalnych i modelowych właściwości fizycznych dla elektronicznej bazy SURDAT wydanej w 2007 roku i zawierającej głównie eksperymentalne dane napięcia powierzchniowego, gęstości oraz objętości molowej. Przygotowywana nowa rozszerzona wersja, zawiera wyniki badań meniskograficznych dla kilkudziesięciu nowych bezołowiowych stopów lutowniczych, nie tylko na osnowie eutektyk Sn-Ag czy Sn-Ag-Cu, ale również Sn-Zn, które otrzymano w efekcie współpracy z instytutami branżowymi. Lepkość stopów, to nowa wielkość fizyczna, której wartości eksperymentalne i modelowe zostały wprowadzone do bazy SURDAT.

5

Uproszczona ocena cyklu życia złączy wykonanych przy zastosowaniu bezołowiowych stopów lutowniczych oraz klejów elektrycznie przewodzących

Friedel K., Matkowski P., Felba J.

Prace Przemysłowego Instytutu Elektroniki

|

2006

|

nr 153

84-94

PL

Produkty przemysłowe mają ogromny wpływ na zanieczyszczenie środowiska oraz wykorzystanie naturalnych zasobów nie tylko na etapie demontażu i utylizacji, ale także na etapie produkcji i użytkowania. Wiedza dotycząca związków pomiędzy materiałami i produktami każdego procesu jednostkowego na każdym z etapów umożliwia lepsze zrozumienie i redukcję tych wpływów. Jedną z technik wspomagającą takie badania jest uproszczona ocena cyklu życia (ang. Streamlined Life Cycle Assesment SLCA). Uproszczona ocena cyklu życia może być pomocna w identyfikacji możliwości poprawy aspektów środowiskowych wyrobów na każdym etapie ich cyklu życia, podejmowaniu decyzji w przemyśle, wyborze istotnych wskaźników oceny efektów działalności środowiskowej, marketingu i innych. Przedmiotem niniejszych badań jest uproszczona ocena cyklu życia złączy wykonanych przy zastosowaniu bezołowiowych stopów lutowniczych oraz klejów elektrycznie przewodzących. Porównanie takie pomoże ocenić aspekty środowiskowe związane z zastosowaniem powyższych technologii montażu sprzętu elektronicznego.

EN

Industrial products have a great impact on environment pollution and environmental resources utilization not only at dismantling point but also at manufacture and usage points. The knowledge concerning relationships between materials and products of each unit process at each point allows to better comprehend and reduce the impact. One of techniques supporting such investigations is Streamlined Life Cycle Assessment (SLCA). Streamlined Life Cycle Assessment can assist in identifying opportunities to improve environmental aspects of products at each point of life cycle, taking decision in industry, selection of relevant indicators of environmental performance, marketing and others. This study investigates Streamlined Life Cycle Assessment of both lead free solder and electrically conductive adhesive joints. The comparison will help to assess the environmental aspects associated with technology utilization in both cases.

6

Nowoczesne technologie przetwórstwa srebra i jego stopów stosowane w procesie wytwarzania spoiw twardych

Księżarek S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 9

42-45

PL

Przedstawiono charakterystyczne właściwości fizykochemiczne stopów lutowniczych opartych na srebrze, produkowanych w INMET, firmie działającej przy Instytucie Metali Nieżelaznych w Gliwicach. Przedstawiono procesy lutowania, produkcję stopów, a także główne technologiczne operacje, tj. topienie, rozpylanie proszku, obróbkę na gorąco i na zimno, jak również urządzenia użyte w tych procesach. Zamieszczono rezultaty badań metalograticznych oraz charakterystyczne parametry fizyczne dla wybranych gatunków stopów.

EN

The paper presents characteristic physicochemical properties of silver-based brazing alloys, which are manufactured at Metal Processing Plant INMET of Institute of Non-ferrous Metais. The processes of brazing alloys production are described, including the main technological operations: melting, atomizing of powders, hot and cold working, as well as the equipment used during those processes. Results of metallographic examinations, as well as characteristic physical parameters for selected grades of the alloys are presented.