search query: @keyword temperature / total: 37
reference: 8 / 37
« previous | next »
Author:Lundén, Antti
Title:Reliability of lead-free solders in high temperatures
Lyijyttömien juotteiden luotettavuus korkeissa lämpötiloissa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:vii + 74      Language:   eng
Department/School:Elektroniikan laitos
Main subject:Elektroniikan luotettavuus ja integrointi   (S-113)
Supervisor:Paulasto-Kröckel, Mervi
Instructor:Vuorinen, Vesa
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201403251631
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2183   | Archive
Keywords:reliability
lead-free
solder
Sn-Ag-Cu
SnAgCu
SAC
high
elevated
temperature
microstructure
IMC
intermetallic
compound
failure
mechanism
hardness
Young's
modulus
coarsening
Kirkendall
void
luotettavuus
lyijytön
juote
korkea
lämpötila
mikrorakenne
vauriomekanismi
kovuus
kimmokerroin
karkeutuminen
Abstract (eng):High temperature usage of electronic products has significant effect on reliability.
Especially, the acceleration of different failure mechanism is seen in solder joints, due to the microstructural changes and intermetallic compound growth.
Lead-free solders differ from SnPb-solders, which have been used for decades, from many physical properties point of view.
Therefore, further research on this issue has become imperative.

The goal of this thesis was to study the reliability of lead-free interconnections in temperatures exceeding 125 °C.
The work was conducted as a literature research, using the latest research material concerning the reliability electronic assemblies subjected to high operating temperatures.

In chapter two the most important solder joint failure mechanisms were examined and it was found that especially the elevated temperatures have a major accelerating effect on the solder interconnection failures.
The impacts of chemical composition of lead-free solders on their mechanical properties were shown in chapter three.
The focus was placed on in SnAgCu-based solders.
Chapter four dealt with the testing of solder materials and different testing methodologies.

The correlation between the physical properties and temperature was shown in chapter five, and the microstructural changes, coarsening and intermetallic compound growth as well as their effect on reliability was discussed in chapter six.
The most relevant interfacial reactions in solders were discussed in chapter seven, as well as problems deriving from different growth and diffusion speeds, and suggestions to solving them.

There remain still many unsolved issues related to the reliability of electronic products operating at high ambient temperatures.
These challenges are not likely to lessen in the future due to usage of electronics in more and more demanding environments and higher degree of integration required for novel products.
Abstract (fin):Elektroniikassa korkeat lämpötilat nopeuttavat vaurioita, varsinkin juoteliitosten kohdalla mikrorakenteiden muutosten ja metallien välisten yhdisteiden kasvun seurauksena.
Lyijyttömät juotteet eroavat vuosikymmeniä käytössä olleesta SnPb-juotteesta monilta fyysisiltä ominaisuuksiltaan, joten niiden tutkiminen on tärkeää.

Tämän työn tavoitteena oli tutkia lyijyttömien juoteliitosten luotettavuutta 125 °C lämpötilan yläpuolella.
Työ tehtiin kirjallisuustutkimuksena käyttäen viimeisimpiä tutkimustuloksia korkeille lämpötiloille altistetun elektroniikan luotettavuudesta.

Kappaleessa kaksi tarkasteltiin lyijyttömien juoteliitosten tärkeimpiä vauriomekanismeja ja havaittiin, että korkealla lämpötilalla on erityisen merkittävä juoteliitosten vikaantumista kiihdyttävä vaikutus.
Kemiallisen koostumuksen vaikutuksia lyijyttömien juotteiden mekaanisiin ominaisuuksiin käsiteltiin kappaleessa kolme.
Tarkastelun painopiste oli SnAgCu-pohjaisissa juotteissa.
Kappaleessa neljä käsiteltiin juotemateriaalien testausta ja erilaisia testausmetodeja.

Lämpötilan ja juotemateriaalien fyysisten ominaisuuksien voimakas lämpötilariippuvuus esitettiin kappaleessa viisi, ja kappaleessa kuusi esiteltiin mikrorakenteiden muutokset, karkeutuminen ja metallien välisten yhdisteiden muodostuminen sekä kasvu ja niiden vaikutukset luotettavuuteen.
Keskeisimmistä juotemateriaalien välisistä reaktioista käsiteltiin kappaleessa seitsemän, kuten myös erilaisista kasvu- ja diffuusionopeuksista johtuvia ongelmia sekä suosituksia niiden ratkaisemiseksi.

Monia kysymyksiä korkean lämpötilan ympäristöissä käytettävän elektroniikan luotettavuudesta jää vielä ratkaisematta.
Nämä haasteet eivät todennäköisesti helpotu tulevaisuudessa yhä vaativampien käyttöympäristöjen sekä uusien tuotteiden korkeamman integraatioasteen takia.
ED:2014-04-06
INSSI record number: 48870
+ add basket
« previous | next »
INSSI