JP2002310888A - はんだ接合部の寿命推定方法 - Google Patents
はんだ接合部の寿命推定方法Info
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- JP2002310888A JP2002310888A JP2001115113A JP2001115113A JP2002310888A JP 2002310888 A JP2002310888 A JP 2002310888A JP 2001115113 A JP2001115113 A JP 2001115113A JP 2001115113 A JP2001115113 A JP 2001115113A JP 2002310888 A JP2002310888 A JP 2002310888A
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- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】はんだ接合部においてき裂が発生するまでの時
間を正確に推定し、はんだ接合部の寿命を容易に推定す
る。 【解決手段】はんだ接合部の表面粗さを測定し、測定し
た表面粗さと初期の表面粗さから表面粗さと時間の関係
を求め、この表面粗さと時間の関係からあらかじめ測定
しておいたき裂が発生する表面粗さに達するまでの時間
を算出し、はんだ接合部の寿命を推定する。
間を正確に推定し、はんだ接合部の寿命を容易に推定す
る。 【解決手段】はんだ接合部の表面粗さを測定し、測定し
た表面粗さと初期の表面粗さから表面粗さと時間の関係
を求め、この表面粗さと時間の関係からあらかじめ測定
しておいたき裂が発生する表面粗さに達するまでの時間
を算出し、はんだ接合部の寿命を推定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ接合部の寿
命を推定するはんだ接合部の寿命推定方法に関するもの
である。
命を推定するはんだ接合部の寿命推定方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子回路はプリント配線が施さ
れた基板に電子部品を搭載し、電子部品を基板にはんだ
付け接続することにより形成されているが、このはんだ
接合部は経年的に劣化し、き裂や剥離等が発生する。そ
のき裂や剥離は熱ストレス、機械的ストレス、振動、ク
リープ荷重等の負荷が大きければ更に加速され、本来製
品が持っている寿命と異なったものになってくる。現状
でははんだの成分を調整し従来の共晶はんだにＡｇ等を
添加して寿命を伸ばしたりしているが、寿命を伸ばすの
にも限界がある。はんだ接合部の劣化、き裂発生による
トラブルをなくすためには、はんだ接合部の寿命を推定
しメンテナンスの時期を把握することが必要となってく
る。
れた基板に電子部品を搭載し、電子部品を基板にはんだ
付け接続することにより形成されているが、このはんだ
接合部は経年的に劣化し、き裂や剥離等が発生する。そ
のき裂や剥離は熱ストレス、機械的ストレス、振動、ク
リープ荷重等の負荷が大きければ更に加速され、本来製
品が持っている寿命と異なったものになってくる。現状
でははんだの成分を調整し従来の共晶はんだにＡｇ等を
添加して寿命を伸ばしたりしているが、寿命を伸ばすの
にも限界がある。はんだ接合部の劣化、き裂発生による
トラブルをなくすためには、はんだ接合部の寿命を推定
しメンテナンスの時期を把握することが必要となってく
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在では、はんだ接合
部の寿命を推定するために現地使用環境を想定したヒー
トサイクル試験や振動試験等の寿命試験や応力解析を行
っているが、使用条件や環境の変化により想定した寿命
よりも短い時間でき裂が生じたり、寿命試験では実際現
地で使用される環境を全て反映することができないので
推定した製品寿命よりも短いものになってしまったりす
ることがある。また、はんだ接合部の寿命を推定する方
法として特開２０００−２１４１６０号にはんだ接合部
の劣化検出方法が記載されている。これは、はんだ接合
部表面の形状を定期的に測定し、その表面粗さの観察か
らき裂の開口量を把握する。き裂の開口量からき裂深さ
を推定し、き裂がはんだを貫通するまでの時間を算出し
て導通不良を事前に把握するというものである。発生し
たき裂の開口量から導通不良を事前に把握するものであ
って、き裂が発生するまでの時間を推定することができ
ないので、き裂が発生しているかどうかを定期的に測定
しなければならない。このようにはんだ接合部のき裂が
発生するまでの時間を推定してはんだ接合部の寿命を推
定することは難しいというのが現状である。
部の寿命を推定するために現地使用環境を想定したヒー
トサイクル試験や振動試験等の寿命試験や応力解析を行
っているが、使用条件や環境の変化により想定した寿命
よりも短い時間でき裂が生じたり、寿命試験では実際現
地で使用される環境を全て反映することができないので
推定した製品寿命よりも短いものになってしまったりす
ることがある。また、はんだ接合部の寿命を推定する方
法として特開２０００−２１４１６０号にはんだ接合部
の劣化検出方法が記載されている。これは、はんだ接合
部表面の形状を定期的に測定し、その表面粗さの観察か
らき裂の開口量を把握する。き裂の開口量からき裂深さ
を推定し、き裂がはんだを貫通するまでの時間を算出し
て導通不良を事前に把握するというものである。発生し
たき裂の開口量から導通不良を事前に把握するものであ
って、き裂が発生するまでの時間を推定することができ
ないので、き裂が発生しているかどうかを定期的に測定
しなければならない。このようにはんだ接合部のき裂が
発生するまでの時間を推定してはんだ接合部の寿命を推
定することは難しいというのが現状である。
【０００４】本発明はかかる従来の事情に対処してなさ
れたものであり、はんだ接合部においてき裂が発生する
までの時間を正確に推定し、はんだ接合部の寿命を容易
に推定することを目的としている。
れたものであり、はんだ接合部においてき裂が発生する
までの時間を正確に推定し、はんだ接合部の寿命を容易
に推定することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のはんだ接合部の寿命推定方法においては、
はんだ接合部の表面粗さを測定し、測定した表面粗さと
初期の表面粗さから表面粗さと時間の関係を求め、この
表面粗さと時間の関係からあらかじめ測定しておいたき
裂が発生する表面粗さに達するまでの時間を算出し、前
記はんだ接合部の寿命を推定する。上記の方法によれ
ば、実製品のはんだ接合部の表面粗さを測定するので正
確性が高く、き裂が発生するまでの時間、すなわちはん
だ接合部の寿命を容易に推定することができる。
め、本発明のはんだ接合部の寿命推定方法においては、
はんだ接合部の表面粗さを測定し、測定した表面粗さと
初期の表面粗さから表面粗さと時間の関係を求め、この
表面粗さと時間の関係からあらかじめ測定しておいたき
裂が発生する表面粗さに達するまでの時間を算出し、前
記はんだ接合部の寿命を推定する。上記の方法によれ
ば、実製品のはんだ接合部の表面粗さを測定するので正
確性が高く、き裂が発生するまでの時間、すなわちはん
だ接合部の寿命を容易に推定することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施
形態におけるはんだ接合部の寿命推定装置を示す。表面
粗さ測定手段であるレーザー顕微鏡１は、実製品から引
き取ってきた基板２に実装された電子部品３のはんだ接
合部４の表面にレーザーを照射し走査させ、はんだ接合
部４の表面粗さの中心線平均粗さを測定し、寿命推定部
５に出力する。ここで、表面粗さの中心線平均粗さにつ
いて説明する。中心線平均粗さＲａは、粗さ曲線からそ
の中心方向に測定長さＬを部分的に抜き取り、この抜き
取られた部分の中心線をＸ軸、縦方向をＹ軸、粗さ曲線
をｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたときの｜ｆ（ｘ）｜を積分し
たものです。尚、これはＪＩＳ Ｂ ０６０１（金属表
面処理の中の”表面粗さの定義と表示”）で決まってい
るものである。また、はんだ接合部の表面状態は、熱や
機械的な劣化の過程で組織の変化があり、その変化が表
面に顕著に現れ、しかもその変化はμｍオーダーと小さ
いため、微細な凹凸の変化に対応できるレーザーが最も
効果的であり、またはんだ接合部の形状が接触式などで
は計測できない場合にも非接触式のレーザーによる測定
が有効である。寿命推定手段である寿命推定部５は、後
述するようにレーザー顕微鏡４から出力された中心線平
均粗さとはんだ接合部４における初期の表面粗さからは
んだ接合部４にき裂が発生するまでの時間を算出しては
んだ接合部４の寿命を推定し、ＣＲＴ等の外部出力機器
６に出力する。外部出力手段である外部出力機器６は、
寿命推定部５から出力された寿命を表示し外部に出力す
る。
施の形態について説明する。図１は本発明の第１の実施
形態におけるはんだ接合部の寿命推定装置を示す。表面
粗さ測定手段であるレーザー顕微鏡１は、実製品から引
き取ってきた基板２に実装された電子部品３のはんだ接
合部４の表面にレーザーを照射し走査させ、はんだ接合
部４の表面粗さの中心線平均粗さを測定し、寿命推定部
５に出力する。ここで、表面粗さの中心線平均粗さにつ
いて説明する。中心線平均粗さＲａは、粗さ曲線からそ
の中心方向に測定長さＬを部分的に抜き取り、この抜き
取られた部分の中心線をＸ軸、縦方向をＹ軸、粗さ曲線
をｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたときの｜ｆ（ｘ）｜を積分し
たものです。尚、これはＪＩＳ Ｂ ０６０１（金属表
面処理の中の”表面粗さの定義と表示”）で決まってい
るものである。また、はんだ接合部の表面状態は、熱や
機械的な劣化の過程で組織の変化があり、その変化が表
面に顕著に現れ、しかもその変化はμｍオーダーと小さ
いため、微細な凹凸の変化に対応できるレーザーが最も
効果的であり、またはんだ接合部の形状が接触式などで
は計測できない場合にも非接触式のレーザーによる測定
が有効である。寿命推定手段である寿命推定部５は、後
述するようにレーザー顕微鏡４から出力された中心線平
均粗さとはんだ接合部４における初期の表面粗さからは
んだ接合部４にき裂が発生するまでの時間を算出しては
んだ接合部４の寿命を推定し、ＣＲＴ等の外部出力機器
６に出力する。外部出力手段である外部出力機器６は、
寿命推定部５から出力された寿命を表示し外部に出力す
る。
【０００７】ここで寿命推定部５における寿命の推定方
法について詳細に説明する。まず、以下のような実験を
行う。複数のサンプル基板のはんだ接合部に異なるサイ
クルのヒートサイクル試験を行い、これらのサンプル基
板のはんだ接合部にレーザー顕微鏡でレーザーを照射し
表面粗さの中心線平均粗さを測定する。同時にはんだ接
合部を切断し金属光学顕微鏡等で表面形状を観察しき裂
の発生状況を調べる。表面粗さとき裂の発生との関係は
図２に示すようになる。図２は横軸に表面粗さＲａをと
り、縦軸にき裂発生の有無をとり、実験値をプロットし
たものである。白いプロットはき裂の発生がないことを
表わし、黒いプロットはき裂の発生があることを表わし
ている。図２からき裂の発生は、表面粗さＲａの値が
１．０８以下ではないが、表面粗さＲａの値が１．０８
より大きいところではあることがわかる。実験ではんだ
接合部にき裂が発生する表面粗さの値は１．０８より大
きいときであることがわかったので、図３のように初期
状態における実製品のはんだ接合部４の表面粗さの値と
定期点検時における実製品のはんだ接合部４の表面粗さ
の値から表面粗さと時間の関係を求め、表面粗さの値が
１．０８より大きくなるまでの時間を算出してはんだ接
合部４の寿命を推定することができる。
法について詳細に説明する。まず、以下のような実験を
行う。複数のサンプル基板のはんだ接合部に異なるサイ
クルのヒートサイクル試験を行い、これらのサンプル基
板のはんだ接合部にレーザー顕微鏡でレーザーを照射し
表面粗さの中心線平均粗さを測定する。同時にはんだ接
合部を切断し金属光学顕微鏡等で表面形状を観察しき裂
の発生状況を調べる。表面粗さとき裂の発生との関係は
図２に示すようになる。図２は横軸に表面粗さＲａをと
り、縦軸にき裂発生の有無をとり、実験値をプロットし
たものである。白いプロットはき裂の発生がないことを
表わし、黒いプロットはき裂の発生があることを表わし
ている。図２からき裂の発生は、表面粗さＲａの値が
１．０８以下ではないが、表面粗さＲａの値が１．０８
より大きいところではあることがわかる。実験ではんだ
接合部にき裂が発生する表面粗さの値は１．０８より大
きいときであることがわかったので、図３のように初期
状態における実製品のはんだ接合部４の表面粗さの値と
定期点検時における実製品のはんだ接合部４の表面粗さ
の値から表面粗さと時間の関係を求め、表面粗さの値が
１．０８より大きくなるまでの時間を算出してはんだ接
合部４の寿命を推定することができる。
【０００８】ここでは表面粗さを測定するのに中心線平
均粗さ（Ｒａ）を用いたが、表面粗さの最大値である最
大高さ（Ｒｙ）や十点平均粗さ（Ｒｚ）等の表面粗さを
測定する方法を用いてもよい。尚、最大高さ（Ｒｙ）、
十点平均粗さ（Ｒｚ）はＪＩＳＢ ０６０１（金属表面
処理の中の”表面粗さの定義と表示”）で決まっている
ものである。はんだを接合するときにははんだの濡れを
よくし接合をスムーズにするためにフラックスを用いて
いる。このフラックスがはんだの接合部表面に残り付着
していることがある。このフラックスは洗浄しなければ
経年的にはんだ接合部に固まった形で残っている。フラ
ックスが残った状態では、はんだ接合部の表面粗さの測
定はフラックスの上を測定していることになり、はんだ
接合部の表面状態を正しく測定することができない。し
たがって、フラックスがはんだの接合部表面に残り付着
している場合には洗浄等により除去してから表面粗さを
測定することではんだ接合部の表面状態を正しく測定す
ることができる。フラックスの除去には、イソプロピル
アルコールの溶剤を用いてふき取る方法と、酢酸メチル
を接合部表面に滴下しセルロースをのせ乾いた時点で強
制的に引きはがす方法がある。
均粗さ（Ｒａ）を用いたが、表面粗さの最大値である最
大高さ（Ｒｙ）や十点平均粗さ（Ｒｚ）等の表面粗さを
測定する方法を用いてもよい。尚、最大高さ（Ｒｙ）、
十点平均粗さ（Ｒｚ）はＪＩＳＢ ０６０１（金属表面
処理の中の”表面粗さの定義と表示”）で決まっている
ものである。はんだを接合するときにははんだの濡れを
よくし接合をスムーズにするためにフラックスを用いて
いる。このフラックスがはんだの接合部表面に残り付着
していることがある。このフラックスは洗浄しなければ
経年的にはんだ接合部に固まった形で残っている。フラ
ックスが残った状態では、はんだ接合部の表面粗さの測
定はフラックスの上を測定していることになり、はんだ
接合部の表面状態を正しく測定することができない。し
たがって、フラックスがはんだの接合部表面に残り付着
している場合には洗浄等により除去してから表面粗さを
測定することではんだ接合部の表面状態を正しく測定す
ることができる。フラックスの除去には、イソプロピル
アルコールの溶剤を用いてふき取る方法と、酢酸メチル
を接合部表面に滴下しセルロースをのせ乾いた時点で強
制的に引きはがす方法がある。
【０００９】また、図４には（ａ）初期状態のはんだ接
合部の断面図と、（ｂ）劣化が進行したはんだ接合部の
断面図を示す。これは、はんだ接合部をカットしその部
分をバフ研磨によって鏡面研磨し金属光学顕微鏡で観察
したものである。図４からはんだ接合部の初期の鉛粒子
７と劣化が進行したはんだ接合部の鉛粒子７とでは鉛粒
子の大きさ、単位面積当たりの鉛粒子の個数、鉛粒子の
球状化率（円を１００としたときの比率）にはっきりと
した違いが見られる。そこで、本発明の第２の実施例に
おいてははんだの構成元素である鉛粒子の最大面積、単
位面積当たりの鉛粒子個数、鉛粒子の球状化率等からは
んだ接合部のき裂発生の有無を検出する。図５には本発
明の第２の実施形態におけるはんだ接合部の寿命推定装
置を示す。組織状態測定手段である金属光学顕微鏡８
は、基板２に実装された電子部品３のはんだ接合部４を
切断し組織状態を測定し画像データとして計測部９に出
力する。計測部９は金属光学顕微鏡８から出力された画
像データからはんだの構成元素である鉛粒子の最大面
積、単位面積当たりの鉛粒子個数、鉛粒子の球状化率等
を測定し、寿命推定部１０に出力する。寿命推測手段で
ある寿命推定部１０は、後述するように計測部９から出
力された鉛粒子の最大面積、単位面積当たりの鉛粒子個
数、鉛粒子の球状化率等からはんだ接合部４にき裂が発
生するまでの時間を算出してはんだ接合部４の寿命を推
定し、ＣＲＴ等の外部出力機器１１に出力する。外部出
力手段である外部出力機器１１は、寿命推定部１０から
出力された寿命を表示し外部に出力する。
合部の断面図と、（ｂ）劣化が進行したはんだ接合部の
断面図を示す。これは、はんだ接合部をカットしその部
分をバフ研磨によって鏡面研磨し金属光学顕微鏡で観察
したものである。図４からはんだ接合部の初期の鉛粒子
７と劣化が進行したはんだ接合部の鉛粒子７とでは鉛粒
子の大きさ、単位面積当たりの鉛粒子の個数、鉛粒子の
球状化率（円を１００としたときの比率）にはっきりと
した違いが見られる。そこで、本発明の第２の実施例に
おいてははんだの構成元素である鉛粒子の最大面積、単
位面積当たりの鉛粒子個数、鉛粒子の球状化率等からは
んだ接合部のき裂発生の有無を検出する。図５には本発
明の第２の実施形態におけるはんだ接合部の寿命推定装
置を示す。組織状態測定手段である金属光学顕微鏡８
は、基板２に実装された電子部品３のはんだ接合部４を
切断し組織状態を測定し画像データとして計測部９に出
力する。計測部９は金属光学顕微鏡８から出力された画
像データからはんだの構成元素である鉛粒子の最大面
積、単位面積当たりの鉛粒子個数、鉛粒子の球状化率等
を測定し、寿命推定部１０に出力する。寿命推測手段で
ある寿命推定部１０は、後述するように計測部９から出
力された鉛粒子の最大面積、単位面積当たりの鉛粒子個
数、鉛粒子の球状化率等からはんだ接合部４にき裂が発
生するまでの時間を算出してはんだ接合部４の寿命を推
定し、ＣＲＴ等の外部出力機器１１に出力する。外部出
力手段である外部出力機器１１は、寿命推定部１０から
出力された寿命を表示し外部に出力する。
【００１０】ここで、寿命推定部１０における寿命の推
定方法について説明する。まず、以下のような実験を行
う。複数のサンプル基板のはんだ接合部に異なるサイク
ルのヒートサイクル試験等を行い、これらのサンプル基
板のはんだ接合部を切断し金属光学顕微鏡で表面状態、
組織状態を観察する。金属光学顕微鏡８の画像データか
らき裂の発生の有無、鉛粒子の最大面積、単位面積当た
りの鉛粒子個数、鉛粒子の球状化率等を測定する。鉛粒
子の最大面積とき裂の発生との関係から、鉛粒子の最大
面積が８３μｍ２より大きいところではき裂が発生して
いることがわかる。実験ではんだ接合部にき裂が発生す
る鉛粒子の最大面積は８３μｍ２より大きいときである
ことがわかったので、図６のように初期状態における実
製品のはんだ接合部４の鉛粒子の最大面積と定期点検時
における実製品のはんだ接合部４の鉛粒子の最大面積か
ら鉛粒子の最大面積と時間の関係を求め、鉛粒子の最大
面積が８３μｍ２より大きくなるまでの時間を算出して
はんだ接合部４の寿命を推定することができる。単位面
積当たりの鉛粒子個数とき裂の発生との関係、鉛粒子の
球状化率とき裂の発生との関係についても同様にしては
んだ接合部４の寿命を推定することができる。
定方法について説明する。まず、以下のような実験を行
う。複数のサンプル基板のはんだ接合部に異なるサイク
ルのヒートサイクル試験等を行い、これらのサンプル基
板のはんだ接合部を切断し金属光学顕微鏡で表面状態、
組織状態を観察する。金属光学顕微鏡８の画像データか
らき裂の発生の有無、鉛粒子の最大面積、単位面積当た
りの鉛粒子個数、鉛粒子の球状化率等を測定する。鉛粒
子の最大面積とき裂の発生との関係から、鉛粒子の最大
面積が８３μｍ２より大きいところではき裂が発生して
いることがわかる。実験ではんだ接合部にき裂が発生す
る鉛粒子の最大面積は８３μｍ２より大きいときである
ことがわかったので、図６のように初期状態における実
製品のはんだ接合部４の鉛粒子の最大面積と定期点検時
における実製品のはんだ接合部４の鉛粒子の最大面積か
ら鉛粒子の最大面積と時間の関係を求め、鉛粒子の最大
面積が８３μｍ２より大きくなるまでの時間を算出して
はんだ接合部４の寿命を推定することができる。単位面
積当たりの鉛粒子個数とき裂の発生との関係、鉛粒子の
球状化率とき裂の発生との関係についても同様にしては
んだ接合部４の寿命を推定することができる。
【００１１】また、鉛粒子の最大面積と単位面積当たり
の鉛粒子個数の関係は図７に示すようになる。図７は、
横軸に鉛粒子の最大面積をとり、縦軸に単位面積あたり
の鉛粒子個数をとり、実験値をプロットしたものであ
る。実験ではんだ接合部にき裂が発生する単位面積当た
りの鉛粒子個数は０．０１個／μｍ２より小さいときで
あることがわかったので、鉛粒子の最大面積、単位面積
当たりの鉛粒子個数という２つのパラメータによりき裂
の発生の有無を判断すれば、より高精度にはんだ接合部
４の寿命を推定することができる。また、鉛粒子の最大
面積と鉛粒子の球状化率の関係は図８に示すようにな
る。図８は、横軸に鉛粒子の最大面積をとり、縦軸に鉛
粒子の球状化率をとり、実験値をプロットしたものであ
る。実験ではんだ接合部にき裂が発生する鉛粒子の球状
化率は３０％より小さいときであることがわかったの
で、鉛粒子の最大面積、鉛粒子の球状化率という２つの
パラメータによりき裂の発生の有無を判断すれば、より
高精度にはんだ接合部４の寿命を推定することができ
る。また、図９にはんだ接合部３の表面粗さと鉛粒子の
最大面積の関係を示す。き裂の発生は、表面粗さの値が
１．０８より大きく、かつ鉛粒子の最大面積が８３μｍ
２より大きいときであることがわかる。このことから表
面粗さと鉛粒子の最大面積は相関関係にあり、表面粗
さ、鉛粒子の最大面積という２つのパラメータによりき
裂の発生の有無を判断すれば、より高精度にはんだ接合
部４の寿命を推定することができる。
の鉛粒子個数の関係は図７に示すようになる。図７は、
横軸に鉛粒子の最大面積をとり、縦軸に単位面積あたり
の鉛粒子個数をとり、実験値をプロットしたものであ
る。実験ではんだ接合部にき裂が発生する単位面積当た
りの鉛粒子個数は０．０１個／μｍ２より小さいときで
あることがわかったので、鉛粒子の最大面積、単位面積
当たりの鉛粒子個数という２つのパラメータによりき裂
の発生の有無を判断すれば、より高精度にはんだ接合部
４の寿命を推定することができる。また、鉛粒子の最大
面積と鉛粒子の球状化率の関係は図８に示すようにな
る。図８は、横軸に鉛粒子の最大面積をとり、縦軸に鉛
粒子の球状化率をとり、実験値をプロットしたものであ
る。実験ではんだ接合部にき裂が発生する鉛粒子の球状
化率は３０％より小さいときであることがわかったの
で、鉛粒子の最大面積、鉛粒子の球状化率という２つの
パラメータによりき裂の発生の有無を判断すれば、より
高精度にはんだ接合部４の寿命を推定することができ
る。また、図９にはんだ接合部３の表面粗さと鉛粒子の
最大面積の関係を示す。き裂の発生は、表面粗さの値が
１．０８より大きく、かつ鉛粒子の最大面積が８３μｍ
２より大きいときであることがわかる。このことから表
面粗さと鉛粒子の最大面積は相関関係にあり、表面粗
さ、鉛粒子の最大面積という２つのパラメータによりき
裂の発生の有無を判断すれば、より高精度にはんだ接合
部４の寿命を推定することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、はんだ接合部においてき裂が発生するまでの時間を
正確に推定し、はんだ接合部の寿命を容易に推定するこ
とができるので、はんだ接合部のメンテナンスの時期を
把握でき、トラブルを未然に防ぐことができる。
は、はんだ接合部においてき裂が発生するまでの時間を
正確に推定し、はんだ接合部の寿命を容易に推定するこ
とができるので、はんだ接合部のメンテナンスの時期を
把握でき、トラブルを未然に防ぐことができる。
【図１】本発明の第１の実施形態におけるはんだ接合部
の寿命推定装置を示す図。
の寿命推定装置を示す図。
【図２】はんだ接合部の表面粗さとき裂発生の関係を示
す図。
す図。
【図３】表面粗さと時間の関係を示す図。
【図４】初期状態のはんだ接合部の組織状態と、劣化が
進行したはんだ接合部の組織状態を示す断面図。
進行したはんだ接合部の組織状態を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるはんだ接合部
の寿命推定装置を示す図。
の寿命推定装置を示す図。
【図６】鉛粒子の最大面積と時間の関係を示す図。
【図７】鉛粒子の最大面積と単位面積当たりの鉛粒子個
数とき裂発生の関係を示す図。
数とき裂発生の関係を示す図。
【図８】鉛粒子の最大面積と鉛粒子の球状化率とき裂発
生の関係を示す図。
生の関係を示す図。
【図９】はんだ接合部の表面粗さと鉛粒子の最大面積と
き裂発生の関係を示す図。
き裂発生の関係を示す図。
１…レーザー顕微鏡 ２…基板 ３…電子部品 ４…はんだ接合部 ５、１０…寿命推定部 ６、１１…外部出力機器 ７…鉛粒子 ８…金属光学顕微鏡 ９…計測部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 健二 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 村上 和也 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 Ｆターム(参考） 2G050 AA01 BA05 BA10 BA12 CA01 DA01 EA10 EB07 2G055 AA05 AA08 BA09 BA11 CA12 EA08 FA02 5E319 BB01 CD52
Claims (3)
- 【請求項１】 はんだ接合部の表面粗さを測定し、測定
した表面粗さと初期の表面粗さから表面粗さと時間の関
係を求め、この表面粗さと時間の関係からあらかじめ測
定しておいたき裂が発生する表面粗さに達するまでの時
間を算出し、前記はんだ接合部の寿命を推定することを
特徴とするはんだ接合部の寿命推定方法。 - 【請求項２】はんだ接合部の断面の組織状態を測定し、
測定した組織状態と初期の組織状態から組織状態と時間
の関係を求め、この組織状態と時間の関係からあらかじ
め測定しておいたき裂が発生する組織状態に達するまで
の時間を算出し、前記はんだ接合部の寿命を推定するこ
とを特徴とするはんだ接合部の寿命推定方法。 - 【請求項３】測定する前記はんだ接合部の断面の組織状
態が鉛粒子の最大面積、単位面積当たりの鉛粒子個数、
鉛粒子の球状化率の少なくともひとつであることを特徴
とする請求項２記載のはんだ接合部の寿命推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001115113A JP2002310888A (ja) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | はんだ接合部の寿命推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001115113A JP2002310888A (ja) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | はんだ接合部の寿命推定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002310888A true JP2002310888A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18966068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001115113A Pending JP2002310888A (ja) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | はんだ接合部の寿命推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002310888A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007255926A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Espec Corp | 接合評価方法及びその装置 |
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-
2001
- 2001-04-13 JP JP2001115113A patent/JP2002310888A/ja active Pending
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