Lot

Question 1

Warum führen Temperaturwechsel mit lange Haltezeiten zu höheren Ausfällen?

Answer 1

Mehr Zeit zum kriechen => mehr Kriechdehnung => mehr Schädigung

Question 2

DNP

Answer 2

Distance to Neutral Point
In einem BGA mit beispielsweise 7x7 Lotstellen ist die Lotstelle in der Mitte der Neutral Point und der Abstand dazu nennt sich DNP

Question 3

Temperaturwechseltest

Answer 3

Langsam kühlen/aufwärmen - je 15min

Question 4

Temperaturschocktest

Answer 4

Warme und Kalte Kammer, sehr schneller Temperaturwechsel, jeweils 15 min, -40˚C auf +125˚C

Question 5

ppm

Answer 5

Parts per million, Fehlerrate in der Produktion. Liegt normalerweise bei wenigen ppm, bei sicherheitsrelevanten Themen werden hingegen wenige ppb gefordert.

Question 6

Coffin manson Modell

Answer 6

Für die Abschätzung WANN es in Metallen, durch zyklische plastische Dehnung und Kriechdehnung, zur Rissbildung kommt.

Question 7

BGA

Answer 7

Ball grid array

Question 8

LGA

Answer 8

Land grid array

Question 9

ESDTest

Answer 9

Electro static discharge

Ab welchen Spannungen kann ein gerät durch die Entladung eines Menschen/Maschine zerstört werden?

Question 10

Whisker

Answer 10

Sn-Nadeln, entstehen durch Reibung der Kontakte auf Sn- Oberflächen => können Kurzschlüsse bilden

Question 11

Burn In

Answer 11

Reduce failure from production (edit)

Question 12

SPC

Answer 12

Statistical Process Control (statistischen Prozesskontrollen)

Question 13

Häufige Ursachen für Ausfälle durch Alterung oder Verschleiß sind:

Answer 13

• Ermüdungsbrüche von Lotverbindungen durch Temperaturwechselbelastung
• Zersetzung von Polymeren durch hohe Temperaturen oder UV-Strahlung
• Korrosion durch hohe Luftfeuchtigkeit
• Erhöhte Widerstände durch Fremdschichten oder Korrosion bei Steckkontakten oder Schaltern
• Austrocknen von Elektrolytkondensatoren
• Kurzschlüsse durch Zinn-Whisker
• Conductive Anodic Filaments oder Kriechstrompfade auf Leiterplatten
• Unterbrechungen durch Elektromigration in ICs

Question 14

MSL

Answer 14

Moisture Sensitivity Level

Bauelemente und Leiterplatten müssen Tests auf Lötwärmebeständigkeit überstehen.

Question 15

Kriechen

Answer 15

Kriechen ist eine kontinuierliche Zunahme der Dehnung in Metallen bei mechanischen Spannungen. Relevant sind Kriechdehnungen bei Temperaturen über 0,4·Ts. Dabei ist Ts die Schmelztemperatur in Kelvin. Kriechen wird verursacht durch thermisch aktivierte Versetzungsbewegungen, Leerstellendiffusion und Korngrenzengleiten.

Question 16

Warum steigt die Zugfestigkeit von SAC Lot mit dem Silbergehalt?

Answer 16

Increasing Ag content in Sn–Ag–Cu solder increases the amount of Ag3Sn and Cu6Sn5 intermetallic compounds distributed in a Sn-rich matrix. There- fore, the microstructure of solder has finer Sn dendrites and more intermetallic compound precipitates in solder with higher Ag content. = Ag3Sn-Phasen behindern Wandern der Stufenversetzungen in Sn.

Question 17

Warum steigt die Festigkeit mit der Dehnrate?

Answer 17

Bei hohen Dehnraten ist weniger Zeit für Diffusionsprozesse die Spannungen abbauen.

Question 18

Warum ist es bei gleicher Dehnung für die Zuverlässigkeit günstiger, wenn sich das Lot weniger plastisch und dafür mehr elastisch verformt?

Answer 18

Schädigungen und Risse entstehen nur durch den plastischen Anteil an der gesamten Dehnung.

Question 19

SAC305

Answer 19

Sn96,5Ag3,0Cu0,5
Zinn mit 96,5%
Silber mit 3,0%
Kupfer mit 0,5%

Question 20

Die Dehnung im Lot ist proportional zur:

Answer 20

lateralen Verschiebung und damit proportional zur Bauteilgröße, zur Differenz der thermischen Ausdehnungskoeffizienten und zum Temperaturhub.
Und umgekehrt proportional zur Höhe des Lotspalts.

Question 21

Wieso bei gleicher gesamter Dehnung hält SAC305 bzw. SAC405 mehr Temperaturwechsel aus als SnPb?

Answer 21

Da der plastische Anteil an der Dehnung geringer ist. SAC305 und SCA405 sind also zuverlässiger als SnPb da weniger plastische Dehnung auftritt und nicht weil die plastische Dehnung weniger Schädigung verursacht.

Question 22

Warum wird SAC305 in der Automobilelektronik verwendet?

Answer 22

Bei Automobilelektronik sind die Temperaturwechsel kritisch. Günstig sind daher Lote mit höherer Festigkeit bzw. kleinerer Kriechdehnung.

Question 23

Warum wird SAC105 für mobilen Geräten verwendet?

Answer 23

Bei mobilen Geräte ist der Drop Test die kritische Anforderung. Es sind deshalb Lote mit kleiner Dehngrenze bzw. hoher Kriechrate, vorteilhaft.

Question 24

Warum treten Risse in Lotstellen bei SAC305 später auf als bei SAC105?

Answer 24

Da der plastische Anteil an der Dehnung geringer ist durch ein erhöhe Silbergehalt (und mehr Ag3Sn Kristalle).

Question 25

PCB

Answer 25

Printed Circuit Board

Question 26

Was sind Legierungen?

Answer 26

Ein metallischer Werkstoff, der mind. aus 2 Elementen besteht.

Question 27

Was ist Spannung? Was ist Dehnung?

Answer 27

Spannung ist Kraft pro Fläche, entweder normal oder tangential. Dehnung ist die Längenänderung bei dieser Krafteinwirkung.

Question 28

Warum entstehen bei Temperaturwechsel Risse in Lötstellen? Was sind Einflussfaktoren?

Answer 28

Durch die Temperaturveränderung bauen sich mechanische Spannungen im Bauteil auf, die zu Rissen führen können.

Question 29

Was versteht man unter dem Popcorn-Effekt?

Answer 29

Thermische Belastung beim Löten von SAC-Loten deutlich größer als bei Sn60Pb. Kritisch bei Polymeren (Wasseraufnahme), hoher Dampfdruck führt zu Rissen oder Delamination.

Question 30

Was sind die unterschiede von THT und SMT?

Answer 30

THT = Through Hole Technology = Durchsteckmontage kann nicht automatisiert werden, ist aber für größere Bauteile besser.
SMT = Surface Mount Technology = Oberflächenmontage ermöglicht kleinere Bauelemente, da automatisiert, allerdings entsteht durch die feste Verbindung auf der Leiterplatte die Gefahr von Rissen bei thermischer Ausdehnung