はんだ継手におけるき裂成長を研究するための位置分解過渡熱解析【Powered by NICT】

Liu E.; Zahner Thomas; Besold Sebastian; Wunderle Bernhard; Elger Gordon

文献

J-GLOBAL ID：201702211426616624 整理番号：17A1999433

はんだ継手におけるき裂成長を研究するための位置分解過渡熱解析【Powered by NICT】

Location resolved transient thermal analysis to investigate crack growth in solder joints

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著者 (5件)： , , , ,
資料名：
巻： 79 ページ： 533-546 発行年： 2017年
JST資料番号： C0530A ISSN： 0026-2714 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

はんだ継手亀裂は,マイクロエレクトロニクスパッケージにおける一般的な破壊機構である。相互接続完全性と信頼性を検討するために,異なる検査は,それらの長所と短所:X線,走査型音響顕微鏡(SAM),赤外(IR)熱画像だけでなく過渡熱解析(TTA)を用いて確立した。TTAは熱経路,すなわちパッケージにおける剥離の変化を検出することができる。しかし,相互接続の平面での空間分解能は,限定されている。なお,空間分解能ははんだ継手における亀裂成長を解析する必要がある。さらに局所温度が悪い熱接触の局所位置に強く依存した。本論文では,位置分解過渡熱分析(LrTTA),革新的な新しい試験法を開発し,その可能性を調べた。LrTTAは過渡熱測定(TTM)に基づいている。試験チップ上のいくつかの異なるダイオードを用いる界面と集合体の熱性能を検出した。温度はチップ上の異なる位置における時間の関数としての順方向電圧で測定した。空間分解能が得られ,例えば亀裂,ボイドおよび厚さの変化は,界面で分解できた。法の最初の実験的適用のために,四の別々に位置したダイオードを用いたシリコン熱試験チップを用いた。テストチップをアルミニウム絶縁金属基板(Al IMS)上へのはんだ付けと温度サイクルに曝した。TTMは組立後と特定の温度ショックサイクル数( 40°C/+125°C)直後に行った。データ処理後に,初期「0」サイクル間の各ダイオードと「n」サイクルの熱インピーダンスの増加が得られた。熱データはX線で検出したボイドの形成と相関している。亀裂または剥離を走査型超音波顕微鏡(SAM)に加えて検出された。定量的解析として,有限要素(FE)モデルを設定して,ボイドがある場合とない場合のはんだ接合と温度衝撃試験中のはんだ接合部の亀裂伝搬を解析するために適用した。FEモデリングに基づいて,ボイドの熱影響を計算することができ,このようにしてこれらのボイドを検出できた。さらに,数値解析に基づいて,亀裂サイズおよび位置を同定することができる。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

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固体デバイス計測・試験・信頼性

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