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金属間化合物を考慮したエレクトロニクスはんだ接合部の熱疲労強度

考虑金属间化合物的电子焊点的热疲劳强度

基本信息

批准号：
12450046
负责人：
白鳥正樹
金额：
$ 10.5万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

近年,欧米諸国をはじめ環境保全の問題として鉛を規制する動きが出てきているため、共晶はんだの代わりに鉛フリーを目指すための代替合金の使用が検討され始めている。現在検討されている鉛フリーはんだ材料のほとんどは錫の含有量が90%以上のもので、これによっていままで検討してこなかったSn-Cu金属間化合物の信頼性の問題が確実に顕在化しつつある。本研究では金属間化合物の信頼性を考慮したエレクトロニクス実装はんだ接合部における信頼性評価方法を確立することを目的としている。得られた研究成果は下記のようになる。1. 各種はんだ材料と電極Cuとの金属間化合物の生成速度および成分と温度などの条件の関係を明らかにするために、はんだ接合部の時効試験を行った。その結果金属間化合物の成長速度はほぼはんだ材料に含有するSnの量と比例することが分かった。また、Ni-Auめっきを施すことによって大幅に金属間化合物の成長速度を抑えることができるとの結論が得られた。2. 各種鉛フリーはんだの金属間化合物の成長およびはんだ材料の材料特性とはんだ接合部の疲労破壊モードの関係について調べた。その結果、はんだ接合部の金属間化合物での疲労破壊強度は鉛フリーはんだの材料特性にも大きく影響されていることが分かった。3. 金属間化合物を有するはんだの主要な破壊モードの一つである界面破壊モードについて検討した.界面破壊モードは疲労破壊モードと異なり,金属間化合物近傍に発生する応力が大きく影響することがわかった.以上の結果より,金属間化合物を有するエレクトロニクスはんだ接合部の主要な破壊モード機構についてほぼ明らかにすることができた.

In recent years, Europe and the United States have begun to discuss the use of alternative alloys for environmental protection and lead regulation. Now, the problem of reliability of Sn-Cu intermetallic compounds is discussed. In this study, the reliability of intermetallic compounds was considered and the reliability evaluation method was established. The results of this research are recorded below. 1. The relationship between the formation rate and the composition of intermetallic compounds of various materials and electrodes is clearly defined. As a result, the growth rate of intermetallic compounds varies according to the proportion of Sn content in the material. The results show that the growth rate of intermetallic compounds can be greatly reduced. 2. The growth and material properties of intermetallic compounds of various lead compounds and the relationship between the fatigue and the bonding parts of lead compounds are adjusted. As a result, the intermetallic compound of the joint part has a large influence on the fatigue strength of the material. 3. Intermetallic compounds are mainly composed of intermetallic compounds and intermetallic compounds. Intermetallic compounds have a strong influence on the development of interfacial properties. As a result, intermetallic compounds have been found to be the most important components of the bonding mechanism.