Ｐｂフリーはんだは分散強化型合金でＳｎＰｂはんだより剛性あるいは強度が高いことより
バルクはんだでの塑性変形、応力緩和がしにくく、はんだ接合界面に応力集中しやすい。
またリフロー温度が高く、かつ高ＳｎはんだであるためＣｕランドとはんだ界面に脆いＩＭＣ層が成長
しやすい。
以上のＰｂフリーはんだの強度が高いことと、接合界面に脆いＩＭＣ層が成長しやすいことを受けて、低融点
相形成成分が存在しなくてもＩＭＣ層で剥離するフィレット剥離が起こりうることが明らかになった。
更に信頼性試験においてもＰｂフリーはんだでは界面剥離が生じやすい。
この界面剥離は特に高ひずみ速度の応力負荷で生じやすい。
更に高リフロー温度による影響もあり、Ｃｕランド自体の積層材からの剥離であるランド剥離や、Ｃｕランドが積層材
ごと剥離するパッド抉れ（クレータリング）などのＳｎＰｂはんだでは出現しない破壊モードがＰｂフリーはんだでは
出現することが明らかになった。
Ｐｂフリーはんだに伴う挿入実装部品ＴＨＤの種々の欠陥
Havia
千住 低融点相形成によるフィレット剥離と界面ＩＭＣの脆性破壊
三宅 Ｃｕパッドとの接合界面ＩＭＣ
特有の形態－帆立貝殻状と称されるＣｕ６Ｓｎ５層が形成される。
Ｐｂフリーでの問題 ２０１０
ＩＢＭ
はんだボール接合における破壊モードの模式図（ＪＥＤＥＣ）
パッド剥離と積層材クレータリング
Ｄａｒｖｅａｘ はんだボールの界面破壊
界面微細構造 はんだと基材（パッド）
試験条件 エージング：１２５℃ｘ２４ｈ、ＢＧＡあるいはＦＣ
破壊様式（モード）
界面破壊での基材種類と破壊位置
Ｃｕパッド
Ａｌ／ＮｉＶ／Ｃｕ ＵＢＭ
Ｎｉ（Ｐ）とＳＡＣ３０５
電解ＮｉとＳＡＣ３０５
いずれも（Ｃｕ，Ｎｉ）６Ｓｎ５が形成されていない。
延性－脆性遷移
（１８－３－３） ランド（パッド）剥離、パッド抉れcratering（積層材抉れ）
① フロー工程でのＴＨＤのランド剥離
ＮＥＣ
パッド剥離（ランド剥離）は温度サイクルで配線亀裂（断線）を招く。
ＳＭＡＲＴ ＧＲＯＵＰ
Ｈｅｎｋｅｌ
＊ランド剥離特許
特開２００２－２３７６７４（特許３６８６８６１） 優先日（２０００．１２．８） 日本電気 石塚 直美ら
はんだマスク規定ＳＭＤパッド（パッド周辺をはんだマスクで覆う）
② パッド抉れ（積層材抉れ）
Hillman 2010
パッド・クレータリング
動的機械的事象で積層板内で亀裂発生。
回路試験（イン・サーキット試験）、基板分割、コネクタ挿入、衝撃、振動・・・
きっかけ
微細ピッチ部品、
高脆性積層板
硬いstifferはんだ（ＳＡＣｖｓＳｎＰｂ）
大きなヒートシンクの存在
標準的手順では検出困難
Ｘ線検査、染色浸透検査dye-n-pry、ボール・せん断、ボール・引き
Chong 落下試験
ＮＳＡ ２０１１
③ セラミック・キャパシタの亀裂とダイ（シリコン）・クレータリング
Ｃａｌｃｅ キャパシタ 熱衝撃と曲げ（基板湾曲）による亀裂
Ｂｌａｔｔａｕ
ヴァージニア工科大
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