The Effect of Thermal Cycling Dwell Time on Reliability and Failure Mode of 3rd Generation High-Performance Pb-Free Solder Alloys
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The past decade has seen the development and introduction of commercial, third-generation, high-performance Pb-free solder alloys designed to meet the requirements of higher temperature use environments. Most of these offerings are based on the Sn-Ag-Cu (SAC) system, with major alloying additions of bismuth (Bi), antimony (Sb), or indium (In). These elements, individually or in combination, promote additional precipitate, solid solution, or dispersion strengthening that can enhance resistance to degradation at elevated temperature or during aggressive thermal cycling. Results from the literature show that an increase in thermal cycling dwell time can decrease the thermal cycling reliability of SAC solders. Because high-performance alloys are designed for extended operation at higher temperatures, it is important to understand their behavior and characterize their reliability at extended thermal cycling dwell times. This paper presents the initial results from an experimental program designed to compare thermal cycling results for high-performance solder alloys using an extended dwell of 60 minutes to a typical short dwell time of 10 minutes. The 10-minute dwell data were generated in the initial phase of testing and published previously. The data reported here are from a thermal cycling profile of -55/125 °C (TC7 in IPC9701B) and the test vehicle is a 192-pin chip array ball grid array (192CABGA). Contrary to the results for SAC solders, the 60 minute dwell time did not reduce the reliability consistently for all the high-performance alloys in the test matrix. Based on evaluation criteria of characteristic lifetime and 1% cumulative failure rate from a 2-parameter Weibull plot, the high-performance alloys had comparable reliability performance with 60-minute and 10-minute dwell times. Although all the alloys exhibited fatigue failures in the bulk solder, many of the alloys also exhibited interfacial and mixed mode failures, which complicates interpretation of the data. Multiple failure modes for these solder alloys also were reported for the 10-minute dwell testing.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».