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Lötball-Druckprüfung

IPC TM-650

Die Herausforderung

Hersteller von Lötpasten und Ingenieure für Elektronikverpackungen entwickeln kontinuierlich neue Lötlegierungs- und Flussmittelzusammensetzungen, um den Herausforderungen der Montage immer kleinerer Komponenten gerecht zu werden. Lötpulver vom Typ 6 – mit einer Partikelgröße von 10 µm und darunter – wird gegenüber Pasten vom Typ 4 und Typ 5 für die Montage von 0201-Chip-Komponenten bevorzugt, und Ball Grid Array (BGA)-Gehäuse tendieren zu immer kleineren Lötbump-Größen.

Mit dem Schrumpfen der Lötbumps wird das Verständnis ihrer mechanischen Leistung immer wichtiger. Die Druckfestigkeit eines einzelnen Lötballs – die maximale Last, die er vor dem Bruch aushalten kann – ist ein Schlüsselparameter zur Charakterisierung der Bump-Festigkeit, zur Validierung neuer Lötformulierungen und zur Sicherstellung der mechanischen Zuverlässigkeit von Gehäusebaugruppen im Betrieb.

Unsere Lösung

Prüfsystem – Die Systeme der 6800er Serie von Instron eignen sich hervorragend für die hochpräzise Lötball-Druckprüfung. Einsäulensysteme sind für Anwendungen mit geringeren Kräften geeignet, während Zweisäulensysteme für höhere Kraftanforderungen zur Verfügung stehen. Die 3400er Serie ist je nach Kraftbereich und Laboranforderungen ebenfalls eine geeignete Option.

Kundenspezifische StiftprüfköpfeKundenspezifische Stiftprüfköpfe verschiedener Abmessungen sind erhältlich, um genaue Druckprüfungen an einzelnen Lötbällen durchzuführen – so wird sichergestellt, dass der Prüfkopf nur den Ziellötball kontaktiert, ohne benachbarte Komponenten zu stören oder den Fehlermodus zu verändern.

Spannen und Positionieren – Eine Reihe von Spann- und Verschiebetischen ist für die genaue Positionierung von Gehäusebaugruppen vor der Prüfung erhältlich, um sicherzustellen, dass der Prüfkopf auf dem Ziellötball zentriert ist, für wiederholbare, genaue Ergebnisse.

Automatisierte Mehrfach-Lötball-Prüfung – Der AT2 Automatisierte XY-Tisch von Instron bietet eine vollautomatisierte Lösung zur Durchführung von Druckprüfungen an mehreren Lötbällen in einem einzigen Testlauf – wodurch der Durchsatz, die Wiederholbarkeit und die Konsistenz im Vergleich zur manuellen Einzel-Lötball-Prüfung verbessert werden.

Hochtemperaturprüfung – Für Anwendungen, die vor der Kompression erhöhte Temperaturen erfordern – wie die Bewertung des Lötballverhaltens unter Reflow-ähnlichen Bedingungen – sind kundenspezifische Heiztische erhältlich, um das Gehäuse oder Substrat vor der Durchführung der Kompressionsprüfung zu erwärmen.

Software – Das TestCam-Modul in der Bluehill® Universal Software erfasst Echtzeit-Videos des Kompressionsereignisses synchronisiert mit Kraft-Weg-Daten – so können Ingenieure die Lötballverformung und den Fehlermodus visuell zusammen mit den quantitativen Testergebnissen für eine umfassende qualitative und quantitative Analyse überprüfen.

Compression testing of a ball grid array IC package showing solder ball deformation during compression test

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Egal, ob Sie ein neues Prüfprogramm für die Lötball-Druckprüfung entwickeln oder ein bestehendes automatisieren möchten, unser Team kann Ihnen helfen, die richtige Sonde, den richtigen Tisch und die richtige Systemkonfiguration für Ihre Gehäusebaugruppen und Prüfanforderungen zu finden.

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