| 1. |
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
- Andersson, Cristina, 1969, et al.
(författare)
-
Effect of different temperature cycle profiles on the crack propagation and microstructural evolution of Sn-3.8Ag-0.7Cu solder joints
- 2005
-
Ingår i: 15th European Microelectronics and Packaging Conference and Exhibition, EMPC 2005 - Conference Programme and Proceedings. ; 2005, s. 523-528
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Temperature cycling of real electronic components was carried out in a systematic manner at two different temperature profiles and in a single-chamber Heraeus climate cabinet. The first temperature profile ranged between -55°C and 100°C and the second between 0°C and 100°C. Top-side SMD components (chip resistors and Ball Grid Arrays (BGA)) were soldered with Sn-3.8Ag-0.7Cu lead free solder paste. Crack initiation and propagation was analyzed after every 500 cycles for each temperature cycling profile. Totally, 6500 cycles were run at both temperature profiles. Finite element modeling (FEM) calculations, for the analysis of strain and stress of 1206 chip joints were used to corroborate the experimental work results, especially regarding the crack initiation sites. Cracks were firstly visible for the temperature cycling ranging between -55°C and 100°C. The cracks observed were also visibly smaller for the temperature profile ranging between 0°C and 100°C, concluding that crack initiation and propagation was slightly slower for this temperature profile. Cracks continued to propagate as a function of temperature cycles. The reason for this difference in crack initiation and propagation was also analyzed.
|
|
| 4. |
- Andersson, Cristina, 1969, et al.
(författare)
-
Effect of different temperature cycling profiles on the crack initiation and propagation and of Sn-3.5Ag wave soldered joints
- 2007
-
Ingår i: Microelectronics and Reliability. - : Elsevier BV. - 0026-2714. ; 47:2-3, s. 266-272
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Temperature cycling of a test board with different electronic components was carried out at two different temperature profiles in a single-chamber climate cabinet. The first temperature profile ranged between 55 and 100 C and the second between 0 and 100 C. Hole mounted components and secondary side SMD components were wave soldered with an Sn–3.5Ag alloy. Joints of both dual in line(DIL) packages and ceramic chip capacitors were investigated. Crack initiation and propagation was analysed after every 500 cycles.In total, 6500 cycles were run at both temperature profiles and the observations from each profile were compared.For both kinds of components analysed, cracks were first visible for the temperature profile ranging between 55 and 100 C. For this temperature profile, and for DIL packages, cracks were visible already after 500 cycles, whereas for the other temperature profile, cracks initiated between 1000 and 1500 cycles. The cracks observed after 1500 cycles were visibly smaller for the temperature profile ranging between 0 and 100 C, concluding that crack initiation and propagation was slightly slower for this temperature profile. For the chip capacitors, cracks were first visible after 2000 cycles.
|
|
| 5. |
- Andersson, Cristina, 1969, et al.
(författare)
-
Thermal cycling aging effect on the shear strength, microstructure, IMC and initiation and propagation of surface mounted Sn-3.8Ag-0.7Cu and wave soldered Sn-3.5Ag ceramic chip components
- 2008
-
Ingår i: IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies. - 1521-3331. ; 31:2, s. 331-344
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Temperature cycling of electronic components was carried out at two different temperature profiles, the first ranging between -55°C and 100°C (TC1) and the second between 0°C and 100°C (TC2). Totally, 7000 cycles were run at TC1 and 14500 cycles at TC2. The test board’s top-side components were surface mounted using Sn-3.8Ag-0.7Cu solder alloy, and bottom side SMD components were wave soldered with Sn-3.5Ag alloy. The solder joint degradation was investigated as a function of cycle number by means of shear strength measurements and cross-sectioning. The shear strength drop was correlated to both crack initiation time and propagation rate, and Microstructural changes. The effect of manufacturing process (reflow versus wave soldering) and component size (0805 versus 0603 components) on the shear strength were also investigated.For both reflow and wave soldered components, the harsher the test environment the faster and largest the decrease in shear strength. The shear force is higher for the 0805 components compared to the 0603. The effect of component size on the residual shear strength is higher for the testing condition TC1. TC1 also seems to have a higher effect on the residual shear strength compared to TC2. The main difference between wave soldered and reflow soldered components is that the shear strength is in average higher for the wave soldered components compared to the reflow soldered. For the reflow soldered components using SAC, the microstructure coarsens, especially the Ag3Sn intermetallic particles. Furthermore, this alloy shows an increase of the IMC layer (Cu-Ni-Sn) thickness, and the IMC layer growth is controlled by a diffusion mechanism. The IMC growth coefficient is for the SAC system tested at TC1 0.0231 μm/hr1/2 (0.00053μm/hr) and for TC2 0.0054 μm/hr1/2 (2.9*10-5μm/hr). The microstructural changes during thermal cycling are a result of both static and strain-enhanced aging. For the wave soldered components the microstructure also became coarser, however, the IMC layer (Ni3Sn4) thickness did not change.The IMC layer growth does not affect the shear strength for the test conditions applied in this work. The shear strength decrease observed in the present work as a result of thermal cycling is a result of both microstructural coarsening and crack propagation inside the solder joint.
|
|
| 6. |
|
|
| 7. |
- Andersson, Cristina, 1969, et al.
(författare)
-
Thermal cycling of lead-free Sn-3.8Ag-0.7Cu 388PBGA packages
- 2009
-
Ingår i: Soldering and Surface Mount Technology. - : Emerald. - 1758-6836 .- 0954-0911. ; 21:2, s. 28-38
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Purpose - The purpose of this paper is to assess the effect of different temperature cycling profiles on the reliability of lead-free 388 plastic ball grid array (PBGA) packages and to deeply understand crack initiation and propagation.Design/methodology/approach - Temperature cycling of Sn-3.8Ag-0.7Cu PBGA packages was carried out at two temperature profiles, the first ranging between - 55 degrees C and 100 degrees C (TC1) and the second between 0 degrees C and 100 degrees C (TC2). Crack initiation and propagation was analyzed periodically and totally 7,000 cycles were run for TO and 14,500 for TC2. Finite element modeling (FEM), for the analysis of strain and stress, was used to corroborate the experimental results.Findings - The paper finds that TC1 had a characteristic life of 5,415 cycles and TC2 of 14,094 cycles, resulting in an acceleration factor of 2.6 between both profiles. Cracks were first visible for TC1, after 2,500 cycles, and only after 4,000 cycles for TC2. The crack propagation rate was faster for TC1 compared to TC2, and faster at the package side compared to the substrate side. The difference in crack propagation rate between the package side and substrate side was much larger for TC1 compared to TC2. Cracks developed first at the package side, and were also larger compared to the substrate side. The Cu tracks on the substrate side affected the crack propagation sites and behaved as SMD. All cracks propagated through the solder and crack propagation was mainly intergranular. Crack propagation was very random and did not follow the distance to neutral point (DNP) theory. FEM corroborated the experimental results, showing both the same critical location of highest creep strain and the independence of DNP.Originality/value - Such extensive work on the reliability assessment of Pb-free 388 PBGA packages has never been performed. This work also corroborates the results from other studies showing the difference in behavior between Pb-free and Pb-containing alloys.
|
|
| 8. |
- Sjöberg, Per-Olof, et al.
(författare)
-
Sverige i halvledarvärlden – analys och förslag till strategi
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den brist på halvledare som industrin upplevt under 2021 har satt den annars tämligen anonyma halvledarindustrin i rampljuset såväl i Sverige som i Europa, USA och globalt. Hur länge denna brist kommer att bestå är en viktig fråga för industrin, som dock är svår att svara på. Enligt internationella analytiker kommer industrin att uppleva halvledarbrist fram till sommaren 2022 och eventuellt in på nästa höst eller eventuellt längre, varefter det föreligger en risk för överproduktion då lager förmodligen byggts upp bland avnämare. Erfarenheterna från tidigare halvledarbrister är att de så småningom övergår i överskott. Men den nuvarande bristen kan sannolikt kräva längre tid för detta än tidigare brister. Främsta skälet är att de halvledarfabriker som för närvarande är under uppbyggnad för att råda bot på bristen lider av samma överhettade försörjningskedjor som övrig industri, med förseningar av allt från vitala utrustningar till förbrukningsmateriel, och att det därför troligen kommer att ta längre tid än planerat att få dem i drift. Detta kan i värsta fall innebära att det rentav kan ta ett eller flera år längre tid än analytikerna förutspått innan försörjningsläget är normalt. Sverige är en del av det globala halvledarekosystemet – ett komplext ekosystem som kännetecknas av hög grad av arbetsfördelning, hög kapitalintensitet, hög kunskapsintensitet, långa produktionstider, stark internationalisering och starka inlåsningseffekter. Sverige interagerar med detta globala ekosystem på två sätt - som leverantör av produkter och tjänster i ett antal nischer där vi uppvisar global spetskompetens samt som avnämare av halvledarprodukter för industriella behov. Båda dessa sidor behöver stärkas för att a) våra SMF och stora företag ska kunna få tillgång till de halvledare och system byggda på halvledare som krävs för den produktion av produkter och tjänster som bidrar till Sveriges välstånd, b) svenska industriföretag ska kunna säkra tillgång till den kompetens och de tjänster som krävs då industrins produkter innehåller allt större mängd halvledare, och c) för att maximera möjligheterna för svenska halvledar- och elektronikinnovationer att hävda sig på världsmarknaden, och på så sätt bidra till landets välstånd. Det övergripande målet för Sverige bör vara att använda vår nationella styrka inom innovation som hävstång, och fokusera de starka specialiserade kompetenserna som finns här i landet, jämte långsiktiga investeringar i forskning inom halvledarteknik, systemdesign och halvledarmaterial, i syfte att med samlad kraft nå följande strategiska mål: 1) Etablera Sverige som ett halvledarinnovationsland genom att stärka vårt innovationssystem för halvledare och halvledarmaterial. 2) Få utväxling på de svenska investeringarna i forsknings- och innovationsinfrastruktur för design och produktion av halvledare. 3) Säkra och vidmakthåll en roll för Sverige i halvledarindustrin, inte minst genom svensk representation i de organ och församlingar som beslutar om framtida europeiska investeringar. För att nå dessa mål krävs stark samverkan mellan industri, akademi, institut och offentlig sektor, och långsiktiga såväl publika som privata investeringar i utbildning, forskningsinfrastruktur, test- och demonstrationsanläggningar och i startup- och scaleup-bolag. RISE åsikt är att Sverige därtill bör ta aktiv del i EU-initiativ som den europeiska halvledaralliansen (Alliance on Processor and Semiconductor Technologies) och European Chips Act. Påpekas bör att dessa mål är långsiktiga och kräver kontinuerligt arbete och finansiering under många år framöver. De löser inte industrins kortsiktiga behov av halvledare, och det kommer att ta tid att säkra industrins behov av halvledarkompetens. Med en väl genomförd strategi skulle dock dessa behov i högre grad kunna tillgodoses samtidigt som vårt lands bidrag till det globala halvledarekosystemet skulle växa kraftigt, till fromma för vårt gemensamma välstånd.
|
|
| 9. |
|
|
| 10. |
|
|
