The Effect of Dwell Time on Thermal Cycling Performance of High Reliability Solder Alloys with a −55/125 °C Test Condition
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The past decade has seen the development of commercial, third-generation, high reliability 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 precipitation, solid solution, or dispersion strengthening that can resist microstructural degradation at elevated temperatures 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 these high reliability solder 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 reliability solder alloys using a typical dwell time of 10 minutes to an extended dwell of 60 minutes. The 10-minute data were generated in the initial phase of testing and preliminary results were published previously. The current data are based on a thermal cycling test condition of −55/125 °C (TC7 in IPC-9701B) and the test vehicles are a 192-pin chip array ball grid array (192CABGA) and an 84-pin thin core ball grid array (84CTBGA). The high reliability alloys were found to outperform the prevalent SAC305 (Sn3.0Ag0.5Cu) consistently. With the 192CABGA, SAC305 showed a moderate loss of reliability with increased dwell time, but some high reliability alloys had comparable performance with 60-minute and 10-minute dwell times, and others performed much better with the 60-minute dwell. With the 84CTBGA, the high reliability alloys have comparable performance with 60-minute and 10-minute dwell times, with only one alloy performing slightly better with the 60-minute dwell. The surprising finding was that SAC305, when tested with the 84CTBGA, exhibits no dwell time effect with the −55/125 °C test condition. All the alloys exhibited thermal fatigue failures in the bulk solder, but most of the high reliability alloys also exhibited interfacial or mixed mode failures, which complicates interpretation of the data.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».