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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:半田界面のクラック)

半田界面のクラックと半田ボールのエアーについて

このQ&Aのポイント
  • CSPをマザーボードに半田付けし、温度サイクル試験を行った結果、銅パットと半田の界面にクラックと半田ボールにエアーが発生していました。
  • 半田ボール内のエアーが膨張して引き剥がされた可能性を考えるべきかどうかについて質問です。
  • また、半田ボール内のエアーは外部温度の変化で伸縮するのでしょうか。知っている方がいらっしゃれば教えてください。

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.2

yukaaiさんのおっしゃる通り温度サイクルによるヒートショックが原因だと思います。 何処まで正しい数字か分かりませんが、熱膨張係数として、銅:1.6×10^-5/℃、共晶はんだ:2.5×10^-5/℃、錫:2.0×10^-5/℃、FR-4:1.0×10^-5/℃程度だと聞いたことがあります。 CSP本体の熱膨張係数は分かりませんが、上記の値からすると、CSP本体と配線基板の熱膨張の違いにより銅パッドとはんだの接合面に歪みが生じたものとも考えられます。 また、エアーとの表現から比較的大きなものと推測できますので、その発生はリフロー時と思われますが、銅とはんだの接合界面での相互拡散によってもボイドやクラックが発生し、その部分を基点に大きなクラックとなることがあるようです。

noname#230358
質問者

お礼

ありがとう御座いました。

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noname#230359
noname#230359
回答No.1

試験条件が若干厳しいと思いますが、銅パットと半田 界面のクラックであれば、銅と半田の熱膨張率の違い によるクラックと思われます。 (どれだけのサイクルで発生したのかは分かりませんが・・・) ただし、半田ボール内にエアーがあるとのことです ので、温度サイクル中にエアー部からの亀裂も発生 していると考えられますが、それが銅パットとの界面 でのクラックまでつながっているかは疑問です。 クラック対象箇所の断面カット→SEM観察により 不具合症状が分かり原因解明になると思います。

noname#230358
質問者

お礼

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