Nagy áramsűrűség hatásának vizsgálata kisméretű felületszerelt alkatrészek ólommentes forraszkötésein

Dolgozatomban kis mérető felületszerelt alkatrészek forraszkötéseit vizsgálom kritikus áramsűrűség terhelés esetén. A vizsgálatban előzőleg elvégzett numerikus szimulációhoz készítettem egy különféle vezeték-becsatlakozással rendelkező áramkört, összeállítottam a szerelvényt, majd nagy áramsűrűséggel terheltem validációs célokból. A vizsgálat során beállított paraméterek igazodtak a korábban Surface Evolver segítségével készített szimulációs vizsgálat és az irodalom kritikus értékeihez. A fő feladatomnak tekinthető verifikáció során az áramköröket a folyamat gyorsítása végett emelt hőmérsékleten terheltem. Különböző idő elteltével a mintákat különböző módszerekkel minősítettem: röntgenfelvételekkel, keresztmetszeti csiszolaton optikai mikroszkópiával és elektronmikroszkópiával, valamint letolási vizsgálatokkal. Kimutattam, hogy a kialakuló inhomogén áramsűrűség és a kritikus pontok helye az alkalmazott vezeték becsatlakozástól függ. Megmutattam, hogy a kísérlet során a kötések mechanikai szilárdsága a nagy áramsűrűség érték miatt csökkent. Ez a degradáció azonban nem érte el az elektromigráció okozta zárványképződést, viszont az intermetallikus rétegek megvastagodását meg lehetett figyelni a kritikus áramsűrűségekkel rendelkező zónákban. A nagymértékű áramterhelés jelentős mértékben hatással van a forraszkötés megbízhatóságára. Az eredmények másrészt azt is mutatják, hogy az elektromigráció okozta meghibásodásokat az alkalmazott FR4 típusú hordozó termomechanikai tulajdonságai gátolják.

szerző

• 
  Straubinger Dániel
  Villamosmérnöki szak, mesterképzés
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulens

• 
  Dr. Géczy Attila
  Habil. docens, Elektronikai Technológia Tanszék

helyezés