PbフリーBGAはんだ接続部の衝撃耐性評価手法の確立（第1報）

衝撃破断モードの基板ひずみ依存性の検討

抄録

製造工程内や携帯機器使用時の落下などの衝撃負荷によるPbフリーBall Grid Array（BGA）はんだ接続部の破壊挙動を検討するため，21 mm角BGAパッケージプリント配線板実装試験片について，衝撃耐性試験とはんだ接続部の詳細な破断モード観察を行った。BGAはんだ接続部の衝撃耐性はロッド落下式の衝撃試験装置で測定した。Pbフリーはんだ接続部衝撃耐性には基板ひずみ周期依存性があること，および，基板ひずみとはんだ接続部破断寿命との関係で示した衝撃耐性が破断寿命の長短によって異なる傾向を示すことを明らかにした。この衝撃耐性の傾向の違いは，はんだ接続部破断モードの違いに依存している。基板ひずみが高い低寿命域では接続界面に生成される金属間化合物層破断となるのに対して，高寿命域では，はんだ母材に発生したき裂が金属間化合物層に進展して破断する。破断モードを試験条件ごとに観察し，PbフリーBGAはんだ接続部破断モードの基板ひずみ最大値と基板ひずみ周期依存性を明らかにした。