Effect of Thermal Treatment on the Microstructure, Properties, and Reliability of Lead-Free Bismuth Containing Solder Alloys
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT A major reliability concern in the SMT industry is the reduction in reliability of lead-free solder alloys such as SAC 305 (Sn-3.0Ag-0.5Cu) as a result of the coarsening of intermetallic phases over time. Recent studies have shown that the addition of bismuth (Bi) to the alloy results in superior performance over SAC and Sn-Pb in accelerated thermal cycling (ATC) and vibration testing. Furthermore, after aging, the mechanical properties of Bi-containing alloys are preserved and do not degrade. However, typical in-service temperatures lie below the alloy's solvus (the temperature above which all Bi will dissolve in β-Sn) and Bi precipitates tend to coarsen, which may reduce reliability. However, above-solvus aging allows all Bi in the alloy to diffuse through the β-Sn matrix to produce a more desirable microstructure consisting of small, uniformly sized and spaced Bi precipitates. In our previous work, the creep properties of Violet (Sn-2.25Ag-0.5Cu-6.0Bi) and SAC 305 were evaluated both before and after the application of an above-solvus thermal treatment. It was shown that the creep resistance of Violet was significantly improved after this treatment while the SAC 305 was unaffected. In this work, the aforementioned treatment (125°C for either 24h or 48h) was performed on a series of PCBs that had been assembled using SAC 305 or Violet. After the thermal treatment, boards underwent ATC at one of two thermal profiles: −55°C to 125°C or −40°C to 70°C, per the IPC 9701 specification. Statistical analysis was conducted to evaluate the efficacy of the thermal treatment on improving solder joint reliability. Physical failure analysis was also performed to investigate the evolution of the microstructure and determine the combined effects of the treatment and ATC on the failure mode.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».