Jump to the content of the page

Materiaalanalyse van soldeerstukken in de Integrated Circuit (IC)-verpakkingsindustrie

Due to growing restrictions on the use of lead in electronic products, have been made to find appropriate substitutes. In de geavanceerde IC-verpakkingsindustrie worden de vroeger alomtegenwoordige, hoogwaardige - maar gevaarlijke - eutectische SnPb-soldeerbotsen nu geleidelijk vervangen door loodvrije technologie, zoals SnAgCu-legeringssoldeerbotsen. Omdat deze nieuwe legeringen een bepaalde samenstelling vereisen om de soldeerbaarheid en andere mechanische eigenschappen te garanderen, moeten ze nauwkeurig worden gemeten.

Het is bekend dat het Ag en Cu gehalte een grote invloed kan hebben op de soldeerbaarheid en de mechanische eigenschappen van Sn-gebaseerde soldeerstukken. Zo presteren soldeerstukken met een Ag-gehalte van meer dan 3% beter in thermische vermoeiingstests en zijn ze beter bestand tegen afschuiving van plastische vervorming, terwijl legeringen met een lager Ag-gehalte (ongeveer 1%) een superieure vervormbaarheid en dus een beter vermoeiingsuithoudingsvermogen onder zware belastingsomstandigheden vertonen. Bovendien kan slechts 0,5% van Cu het oplossingsgedrag van het substraat Cu verminderen, waardoor de soldeerbaarheid toeneemt.

De IC-verpakkingsindustrie moet daarom de samenstelling van de soldeerstukken nauwkeurig en nauwkeurig bepalen, om te voldoen aan de uitdagende combinatie van wettelijke beperkingen (loodvrij zijn) en technische eisen.

De kleine omvang van de bumps (meestal 80μm in diameter) voorkomt het gebruik van de meeste analysemethoden. Andere, zoals atoomabsorptie (AA), zijn destructief en zijn daarom niet geschikt voor het testen van elke individuele bult. Röntgenfluorescentie (XRF) is echter een ideale benadering gebleken om de concentratie van alle drie de elementen te controleren. Tabel 1 toont typische meetresultaten voor een SnAgCu-soldeerbult.

Typische waarden gemeten met FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ, 10 x 30sec.
Element Sn Ag Cu
Gemiddeld [%] 98,55 0,99 0,46
Std.dev [%] 0,04 0,03 0,01

De röntgenstraal van de FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ, uitgerust met poly-capillaire optiek en een silicium drift detector (SDD), kan worden gefocust tot meetpunten van slechts 20 μm, terwijl hij toch zeer hoge telsnelheden oplevert, wat een uitstekende herhaalbaarheid en precisie garandeert.

Als het nauwkeurig bepalen van de samenstelling van soldeerbotsen - niet alleen om de loodvrije technologie te controleren - belangrijk voor u is, dan is de FISCHERSCOPE® X-RAY XDV-µ®, met zijn extreem kleine meetpunt, het ideale instrument. Voor meer informatie kunt u contact opnemen met uw lokale FISCHER-vertegenwoordiger.

Jump to the top of the page