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Test di compressione delle sfere di saldatura

IPC TM-650

La sfida

I produttori di pasta saldante e gli ingegneri del packaging elettronico sviluppano costantemente nuove composizioni di leghe saldanti e flussanti per affrontare le sfide dell'assemblaggio di componenti sempre più miniaturizzati. La polvere saldante di Tipo 6 — con una dimensione delle particelle di 10 µm e inferiore — è preferita alle paste di Tipo 4 e Tipo 5 per l'assemblaggio di componenti chip 0201, e i package ball grid array (BGA) tendono verso dimensioni dei bump di saldatura progressivamente ridotte.

Con la riduzione dei bump di saldatura, la comprensione delle loro prestazioni meccaniche diventa sempre più critica. La resistenza alla compressione di una singola sfera di saldatura — il carico massimo che può sostenere prima di incrinarsi fino al cedimento — è un parametro chiave per caratterizzare la resistenza del bump, validare nuove formulazioni di saldatura e garantire l'affidabilità meccanica degli assemblaggi dei package in servizio.

La nostra soluzione

Sistema di prova - I sistemi della Serie 6800 di Instron sono ideali per i test di compressione delle sfere di saldatura di micro-precisione. I sistemi a colonna singola sono appropriati per applicazioni a forza ridotta, mentre i sistemi a doppia colonna sono disponibili per requisiti di forza più elevati. La Serie 3400 è anch'essa un'opzione adatta a seconda del range di forza e dei requisiti di laboratorio.

Sonde a spillo personalizzate - Sono disponibili sonde a spillo personalizzate di varie dimensioni per eseguire test di compressione accurati su singole sfere di saldatura, garantendo che la sonda contatti solo la sfera di saldatura target senza disturbare i componenti adiacenti o alterare la modalità di cedimento.

Bloccaggio e posizionamento - È disponibile una gamma di stadi di bloccaggio e traslazione per il posizionamento accurato degli assemblaggi dei package prima del test, garantendo che la sonda sia centrata sulla sfera di saldatura target per risultati ripetibili e precisi.

Test multi-sfera automatizzato - La tavola XY automatizzata AT2 di Instron fornisce una soluzione completamente automatizzata per l'esecuzione di test di compressione su più sfere di saldatura in un unico ciclo di prova, migliorando la produttività, la ripetibilità e la coerenza rispetto ai test manuali su singola sfera.

Test ad alta temperatura - Per le applicazioni che richiedono una temperatura elevata prima della compressione — come la valutazione del comportamento della sfera di saldatura in condizioni simili al reflow — sono disponibili stadi di riscaldamento personalizzati per riscaldare il package o il substrato prima dell'esecuzione del test di compressione.

Software - Il modulo TestCam nel software Bluehill® Universal acquisisce video in tempo reale dell'evento di compressione sincronizzati con i dati di forza-spostamento, consentendo agli ingegneri di rivedere visivamente la deformazione della sfera di saldatura e la modalità di cedimento insieme ai risultati quantitativi del test per un'analisi qualitativa e quantitativa completa.

| Instron Test di compressione di un package IC ball grid array che mostra la deformazione della sfera di saldatura durante la prova di compressione

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

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Sia che stiate sviluppando un nuovo programma di test di compressione delle sfere di saldatura o che stiate cercando di automatizzarne uno esistente, il nostro team può aiutarvi a identificare la sonda, lo stadio e la configurazione del sistema corretti per i vostri assemblaggi di package e requisiti di prova.