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Ensayo de compresión de bolas de soldadura

IPC TM-650

El desafío

Los fabricantes de pasta de soldadura y los ingenieros de empaquetado electrónico desarrollan continuamente nuevas composiciones de aleaciones de soldadura y fundentes para abordar los desafíos del montaje de componentes cada vez más miniaturizados. El polvo de soldadura tipo 6, con un tamaño de partícula de 10 µm e inferior, se prefiere sobre las pastas tipo 4 y tipo 5 para el montaje de componentes de chip 0201, y los paquetes de matriz de bolas de rejilla (BGA) tienden hacia tamaños de protuberancias de soldadura progresivamente más pequeños.

A medida que las protuberancias de soldadura se reducen, comprender su rendimiento mecánico se vuelve cada vez más crítico. La resistencia a la compresión de una bola de soldadura individual, es decir, la carga máxima que puede soportar antes de agrietarse hasta el fallo, es un parámetro clave para caracterizar la resistencia de las protuberancias, validar nuevas formulaciones de soldadura y garantizar la fiabilidad mecánica de los conjuntos de paquetes en servicio.

Nuestra solución

Sistema de ensayo - Los sistemas de la serie 6800 de Instron son muy adecuados para ensayos de compresión de bolas de soldadura de microprecisión. Los sistemas de una sola columna son apropiados para aplicaciones de menor fuerza, mientras que los sistemas de doble columna están disponibles para requisitos de mayor fuerza. La serie 3400 también es una opción adecuada según el rango de fuerza y los requisitos del laboratorio.

Sondas de punta personalizadas - Hay disponibles sondas de punta personalizadas de varias dimensiones para realizar ensayos de compresión precisos en bolas de soldadura individuales, garantizando que la sonda contacte solo con la bola de soldadura objetivo sin alterar los componentes adyacentes ni modificar el modo de fallo.

Sujeción y posicionamiento - Hay disponible una gama de plataformas de sujeción y traslación para el posicionamiento preciso de los conjuntos de paquetes antes del ensayo, garantizando que la sonda esté centrada en la bola de soldadura objetivo para obtener resultados repetibles y precisos.

Ensayo automatizado de múltiples bolas - La plataforma XY automatizada AT2 de Instron proporciona una solución totalmente automatizada para realizar ensayos de compresión en múltiples bolas de soldadura en una sola ejecución de ensayo, mejorando el rendimiento, la repetibilidad y la coherencia en comparación con los ensayos manuales de una sola bola.

Ensayo a alta temperatura - Para aplicaciones que requieren temperatura elevada antes de la compresión, como la evaluación del comportamiento de las bolas de soldadura en condiciones similares al reflujo, hay disponibles plataformas de calentamiento personalizadas para calentar el paquete o el sustrato antes de realizar el ensayo de compresión.

Software - El módulo TestCam del software Bluehill® Universal captura vídeo en tiempo real del evento de compresión sincronizado con los datos de fuerza-desplazamiento, lo que permite a los ingenieros revisar visualmente la deformación de la bola de soldadura y el modo de fallo junto con los resultados cuantitativos del ensayo para un análisis cualitativo y cuantitativo completo.

| Instron Ensayo de compresión de un paquete de CI de matriz de bolas de rejilla que muestra la deformación de la bola de soldadura durante el ensayo de compresión

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

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Tanto si está desarrollando un nuevo programa de ensayo de compresión de bolas de soldadura como si busca automatizar uno existente, nuestro equipo puede ayudarle a identificar la configuración adecuada de sonda, plataforma y sistema para sus conjuntos de paquetes y requisitos de ensayo.