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電子パッケージ向けスタッド引張試験

課題

表面実装アセンブリでは、はんだペーストおよび接着材料を用いて、電子パッケージをプリント基板に接合します。フリップチップ、ボールグリッドアレイ(BGA)、チップスケールパッケージ(CSP)などのパッケージでは、ダイと基板の間にアンダーフィル接着剤を塗布し、接合を補強するとともに、機械的・熱的ストレスから相互接続部を保護します。

設計検証および信頼性試験の一環として、OEMは、実使用環境を反映した高温条件を含むさまざまな動作条件下で、これら接着剤の引張接着強度を測定する必要があります。正確なスタッド引張試験には、精密な試験片準備と、スタッドを基板に対して垂直に慎重に位置合わせすることが求められます。わずかなずれでも曲げモーメントが生じ、結果に影響を与え、早期破断や軸ずれ破断につながる可能性があります。

当社のソリューション

試験片準備治具 - 正確なスタッド引張試験は、適切な試験片準備から始まります。Instronの試験片準備治具では、制御された一定の加圧力のもとで高強度接着剤を使用し、オペレーターがダイパッケージにスタッドを接着できます。これにより、接着時にスタッドがパッケージ表面に対して垂直に正しく位置合わせされます。これは、正確で再現性の高い引張試験結果を得るうえで重要な要素です。

スタッド引張治具 - スタッド引張治具(新しいタブで開く)は、上下のフィッティングの両端にセルフアライニング・スイベルを備えており、引張試験中にスタッドがフレームに対して正確に平行、クロスヘッドに対して垂直となるよう位置合わせできます。このセルフアライニング設計により、スタッドとロードストリング間のわずかなずれが補正され、加えられる力が純粋な引張力となるため、曲げや軸ずれ荷重の影響ではなく、接着剤の接合強度を正確に反映した結果が得られます。

スタッドセット - スタッドセットは2 mm~50 mmの幅広いサイズをご用意しており、小型化されたCSP部品から大型のBGAパッケージまで、ダイパッケージ寸法の全範囲に対応します。

高温試験 - 高温環境チャンバーは、高温条件でスタッド引張試験を実施するために使用でき、実際の動作環境や熱ストレスのシナリオを反映した条件下で、エンジニアが接着剤の接合強度を評価できるようにします。

ソフトウェア - Bluehill® Universalソフトウェアは、スタッド引張試験メソッドの設定と実行に使用されます。結果には最大引張力および力-変位曲線が含まれ、解析やコンプライアンス報告に利用できます。

Instron load string assembly configured for stud pull testing of electronic chip packages and microelectronic components
Tensile Testing of Lead Frame Joints or Lead Pull Test Instron load string assembly configured for stud pull testing of electronic chip packages and microelectronic components

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新しいスタッド引張試験プログラムの立ち上げをご検討中の場合でも、パッケージアセンブリに適したスタッドサイズや治具構成の選定でお困りの場合でも、当社チームがサポートいたします。

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