(13−9−3) NASADoD
NASA-DoD 2011
はんだ:SAC305、SN100C(SnCuNi)
<要約>
NSA 2011
振動試験
Pbフリーはんだは共晶SnPbほど信頼性はない。
機械衝撃試験
一般にPbフリー系はSnPbと同等か良い。
多くのBGA故障はパッド・クレータ。Pbフリー積層に問題。
結合試験
SnPb表面処理部品をSnPbはんだ付けしたものがよい。
熱サイクル
落下試験
部品に依存。
BGAが多くの電気的故障。多くは角の接合部。
パッド・クレータが主な損傷。
<詳細>
5.1 振動試験
MIL−STD−810F Method514.5 手順1
8.0g
nmsで1h後、2.0g
nmsづつ上昇、各時間1hで20.0g
nmsまで、最後28.0g
nmsで1h
断面観察
SAC305
CLCC
QFN
TQFP
TSOP
5.2 機械的衝撃
20、40、75、100、200G’s各レベル30ms以下、100回、300G’sは30ms以下、400回
5.3 結合試験
5.4 温度サイクル:−55〜125℃、昇降温5〜10℃/分、高温30分、低温10分保持
リワーク
5.6 落下
Z軸、500G pk入力、2ms、10回まで。
顕著な電気的故障はPBGAで発生。
CSP−100、GFN、TSOPでは電気的故障なし。
CLCCで若干の故障発生。
7.Cu溶解試験
ウェーヴによるヴィアCu溶解
Cu溶解での表面処理の影響
リワークではCu溶解(食われ)にからむ問題が重要。
8.熱エージング議論
9.要約
結論
・SnPb/SnPbあるいはPbフリー/Pbフリー系が混合金属学的系よりより信頼できる。
・より高%のSnPbを含む混合金属学的はんだ接合がより高%のPbフリーはんだを含むもの
より信頼できる。
・SnPbによるリワークが製造上がりはんだ接合と同等の信頼性。
・当プロジェクトではCLCC−20とTSOP−50部品の成績が悪い。
・パッドえぐれ欠陥のためPbフリーはんだでは積層材(ラミネート)の選択が重要。
・当プロジェクトでは置換AgとENIGには顕著な差はなかった。
・高応力の機械的および熱的条件では一般的にSnPbがPbフリーより優れ、
低応力条件ではPbフリーがSnPbより優れる。
・ある部品と環境ではPbフリーはんだは共晶SnPbと同等の信頼性があり、
他の部品と環境ではPbフリーはSnPbより劣る。