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Essai de compression de billes de soudure

IPC TM-650

Le défi

Les fabricants de pâtes à souder et les ingénieurs en emballage électronique développent continuellement de nouvelles compositions d’alliages de soudure et de flux pour relever les défis de l’assemblage de composants de plus en plus miniaturisés. La poudre de soudure de type 6 — avec une taille de particule de 10 µm et moins — est préférée aux pâtes de type 4 et de type 5 pour l’assemblage de composants à puce 0201, et les boîtiers BGA (ball grid array) tendent vers des tailles de billes de soudure progressivement plus petites.

À mesure que les billes de soudure rétrécissent, la compréhension de leurs performances mécaniques devient de plus en plus critique. La résistance à la compression d’une bille de soudure individuelle — la charge maximale qu’elle peut supporter avant de se fissurer jusqu’à la défaillance — est un paramètre clé pour caractériser la résistance des billes, valider de nouvelles formulations de soudure et assurer la fiabilité mécanique des assemblages de boîtiers en service.

Notre solution

Système d’essai - Les systèmes de la série 6800 d’Instron sont bien adaptés aux essais de compression de billes de soudure de micro-précision. Les systèmes à colonne unique conviennent aux applications à faible force, tandis que des systèmes à double colonne sont disponibles pour les exigences de force plus élevées. La série 3400 est également une option appropriée en fonction de la plage de force et des exigences du laboratoire.

Sondes à broche personnalisées - Des sondes à broche personnalisées de diverses dimensions sont disponibles pour effectuer des essais de compression précis sur des billes de soudure individuelles — garantissant que la sonde ne touche que la bille de soudure cible sans perturber les composants adjacents ni altérer le mode de défaillance.

Serrage et positionnement - Une gamme de platines de serrage et de translation est disponible pour un positionnement précis des assemblages de boîtiers avant l’essai, garantissant que la sonde est centrée sur la bille de soudure cible pour des résultats reproductibles et précis.

Essais automatisés à billes multiples - La platine XY automatisée AT2 d’Instron offre une solution entièrement automatisée pour effectuer des essais de compression sur plusieurs billes de soudure en une seule exécution d’essai — améliorant le débit, la répétabilité et la cohérence par rapport aux essais manuels à bille unique.

Essais à haute température - Pour les applications qui nécessitent une température élevée avant la compression — comme l’évaluation du comportement des billes de soudure dans des conditions de refusion — des platines chauffantes personnalisées sont disponibles pour chauffer le boîtier ou le substrat avant d’effectuer l’essai de compression.

Logiciel - Le module TestCam du logiciel Bluehill® Universal capture une vidéo en temps réel de l’événement de compression synchronisée avec les données force-déplacement — permettant aux ingénieurs de revoir visuellement la déformation et le mode de défaillance des billes de soudure parallèlement aux résultats d’essai quantitatifs pour une analyse qualitative et quantitative complète.

| Instron Essai de compression d’un boîtier de CI à billes (BGA) montrant la déformation des billes de soudure pendant l’essai de compression

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

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Que vous développiez un nouveau programme d’essai de compression de billes de soudure ou que vous cherchiez à automatiser un programme existant, notre équipe peut vous aider à identifier la sonde, la platine et la configuration du système adaptés à vos assemblages de boîtiers et à vos exigences d’essai.