haku: @keyword reliability / yhteensä: 133
viite: 28 / 133
Tekijä:Nyholm, Anna
Työn nimi:Elektromigraation vaikutus juoteliitoksen mekaaniseen ja termomekaaniseen luotettavuuteen
Effect of electromigration on the mechanical and thermo-mechanical reliability of solder joints
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2012
Sivut:[7] + 76      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Elektroniikan laitos
Oppiaine:Elektroniikan valmistustekniikka   (S-113)
Valvoja:Paulasto-Kröckel, Mervi
Ohjaaja:Karppinen, Juha
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201209213116
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  1245   | Arkisto
Avainsanat:DC-current stressing
electromigration
lead-free
multiple loading tests
reliability
DC-virtarasitus
elektromigraatio
juoteliitos
luotettavuus
lyijytön
yhdistelmätestaus
Tiivistelmä (fin): Tässä työssä tutkittiin elektromigraation vaikutusta Sn3.0Ag0.5Cu -juoteliitoksen luotettavuuteen mekaanisessa ja termomekaanisessa rasituksessa.
Elektromigraation vaikutus pyrittiin saamaan esiin vertaamalla suurille virrantiheyksille altistettuja kokoonpanoja hehkuttamalla esivanhennettuihin sekä käsittelemättömiin.
Lisäksi työssä tutustuttiin kirjallisuusselvityksen avulla juoteliitosten keskeisiin luotettavuusongelmiin sekä kiihdytettyyn elinikätestaukseen luotettavuuden arvioinnissa.

Esikäsittely DC-virtarasituksella näytti parantavan juoteliitoksen termomekaanisen rasituksen kestoa.
Esikäsittelemättömien ja hehkutettujen testikokoonpanojen vikaantuminen aiheutui lähdejuotteen murtumisesta uudelleenkiteytyneiden alueiden raerajoja pitkin, mutta DC-virtarasitetut näytteet eivät vikaantuneet testissä.
Eri esikäsittelyn kokeneiden testikokoonpanojen välillä havaittiin selviä eroja juotteen mikrorakenteessa ja rakenteen muutos lämpösyklauksessa näytti etenevän hitaammin DC-virtarasitetussa liitoksessa.

Mekaanisessa rasituksessa puolestaan havaittiin eroja eri esikäsittelyn kokeneiden liitosten vikaantumistavassa.
Sekä pudotus- että tärytystestissä esikäsittelemättömissä näytteissä murtuma kulki nielujuotteessa metallinvälisen yhdistekerroksen raja-pinnan tuntumassa ja hehkutetuissa puoliksi juotteen ja Cu6Sn5-yhdisteen välistä rajapintaa pitkin.
DC-virtarasitetuissa näytteissä sen sijaan murtuma kulki lähes ainoastaan bulkkijuotteessa kaukana rajapinnoista.
Oletettavasti juotteen mikrorakenteen karkeutuminen esikäsittelyissä pehmensi juotetta ja sai murtuman kulkemaan juotteessa IMC-kerrosten sijaan.

Elektromigraation havaittiin parantavan juoteliitoksen termomekaanisen kuormituksen kestoa, ja mekaanisessa kuormituksessa vaikuttavan vikaantumistapaan.
Tämän työn tuloksia voidaan käyttää arvioitaessa elektromigraation vaikutusta juoteliitoksen luotettavuuteen elektroniikkalaitteiden tyypillisessä käyttöympäristössä.
Tuloksia voidaan hyödyntää myös yhdistelmätestien suunnittelussa, kun halutaan ottaa huomioon käyttökohteen kokemat korkeat virrantiheydet.
Tiivistelmä (eng): The focus of this work was to investigate the effect of electromigration on the mechanical and thermo-mechanical reliability of Sn3.0Ag0.5Cu solder joints.
Effect of electromigration was studied by comparing samples that have had DC current stress-ing as pre-treatment to those which have experienced annealing aging or no pre-treatment at all.
In addition, a literature review was conducted to analyze the main reliability issues of solder joints and accelerated life tests.

The results indicated that DC current aging improved the thermo-mechanical reliability of solder joints.
The failure mode of the as-reflowed and annealed samples was found to be recrystallization-assisted crack propagation in the source interconnection.
The DC current stressed samples did not fail during the test.
Distinct differences were observed in the microstructure between the samples that had experienced different pre-treatments.
The microstructural evolution of the solder matrix was ob-served to have advanced slower in the DC current stressed samples.

In mechanical loading tests differences on the failure modes were found between the samples that had experienced different pre-treatments.
In as-reflowed samples under both drop and vibration tests the crack propagated in bulk solder close to the inter-face between the solder bulk and the intermetallic layer.
In annealed samples the crack propagated partly along the interface.
In contrast, in DC current stressed samples the crack propagated almost entirely in the bulk solder away from interfaces.
Presumably coarsening of the solder microstructure during the pre-treatments softened the solder which caused the crack to propagate in the bulk instead of the IMC-interface.

Electromigration was found to improve the thermo-mechanical reliability of solder joints and to affect the failure mode in mechanical loading.
The results of this thesis can be utilized to evaluate the effect of electromigration on the reliability of solder joints in typical operational environment of electronic assemblies.
The results can also be used in designing combined reliability tests when wanting to take the high current density the device is experiencing into consideration.
ED:2012-08-20
INSSI tietueen numero: 45056
+ lisää koriin
INSSI