Dzień Hutnika 2026

Wydarzenie trwa , Kraków

Sprawdź szczegóły
Szukaj

Zadzwoń do nas

koszyk
koszyk
Szukaj
koszyk
koszyk
  1. Start
  2. > Baza wiedzy
  3. > Analiza składu pierwiastkowego
  4. > Analiza materiałowa kulek lutowniczych w przemyśle układów scalonych
  1. Start
  2. > Baza wiedzy
  3. > Analiza składu pierwiastkowego
  4. > Analiza materiałowa kulek lutowniczych w przemyśle układów scalonych
Technologia

Analiza materiałowa kulek lutowniczych w przemyśle układów scalonych

Ze względu na rosnące ograniczenia dotyczące stosowania ołowiu w produktach elektronicznych, podjęto wysiłki w celu znalezienia odpowiednich zamienników. W branży zaawansowanych układów scalonych, niegdyś wszechobecne, wysokiej jakości – ale niebezpieczne – eutektyczne luty SnPb są obecnie stopniowo zastępowane technologią bezołowiową, taką jak luty ze stopu SnAgCu. Ponieważ nowe stopy wymagają określonego składu, aby zapewnić lutowność i inne właściwości mechaniczne, muszą być precyzyjnie mierzone.

Piotr Szulc Kierownik Działu Badań Materiałowych i Grubości Powłok

Skład spełniający wymagania

Powszechnie wiadomo, że zawartość Ag i Cu może wywierać znaczący wpływ na lutowalność i właściwości mechaniczne kulek lutowniczych na bazie Sn. Na przykład, kulki lutownicze o zawartości Ag powyżej 3% lepiej sparwdzają się w cieplnych testach zmęczeniowych i są bardziej odporne na odkształcenia plastyczne ścinające, podczas gdy stopy o niższej zawartości Ag (około 1%) wykazują lepszą ciągliwość, a tym samym lepszą wytrzymałość zmęczeniową w warunkach dużego obciążenia. Co więcej, zaledwie 0,5% Cu może zmniejszyć rozpuszczalność Cu podłoża, zwiększając tym samym lutowalność. Dlatego branża obudów układów scalonych musi precyzyjnie określać skład kulek lutowniczych, aby spełnić trudne wymagania prawne (brak ołowiu) oraz wymagania techniczne.

Rysunek 1: Obraz SEM (mikroskop skaningowy) kulek lutowniczych SnAgCu
Rysunek 2: Obraz SEM (mikroskop skaningowy) kulek lutowniczych SnAgCu

Niewielki rozmiar kulek (zazwyczaj o średnicy 80 μm) uniemożliwia zastosowanie większości metod analitycznych. Inne, takie jak np. Absorpcyjna spektrometria atomowa (AAS), są destrukcyjne i dlatego nie nadają się do badania każdej pojedynczej kulki. Jednak to fluorescencja rentgenowska (XRF) okazała się idealnym podejściem do monitorowania udziału procentowego wszystkich trzech pierwiastków. Tabela przedstawia typowe wyniki pomiarów kulek lutowniczych SnAgCu.

Typowe wartości zmierzone za pomocą FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ, 10 x 30 sek.

Element Sn Ag Cu
Mean [%] 98.55 0.99 0.46
Std. dev [%] 0.04 0.03 0.01

Wiązka promieniowania rentgenowskiego w spektrometrze FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ, wyposażonego w optykę polikapilarną i detektor półprzewodnikowy typu (SDD), może być skupiona do rozmiarów plamki pomiarowej zaledwie 20 μm, zapewniając jednocześnie bardzo wysoką intensywnosć sygnału, gwarantując wyjątkową powtarzalność i precyzję.

Jeśli dokładne określenie składu kulek lutowniczych – nie tylko w celu weryfikacji technologii bezołowiowej – jest ważne, spektrometr FISCHERSCOPE® X-RAY XDV-μ®, z wyjątkowo małą plamką pomiarową, jest idealnym narzędziem.

Spektrometr XRF FISCHERSCOPE X-RAY XDV-µ Helmut Fischer
Zainteresowało Cię to rozwiązanie?
Dowiedz się więcej
Piotr Szulc
Piotr Szulc

Kierownik Działu Badań Materiałowych i Grubości Powłok

Powiązane produkty

Treść powyższego artykułu korzysta z ochrony udzielanej przez przepisy ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych (j.t. Dz. U. z 2006 r. Nr 90, poz. 631 ze zm.). Każdy z Klientów zobowiązany jest do poszanowania praw autorskich pod rygorem odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów tej ustawy. Treść artykułu – w całości bądź jakiejkolwiek części – może być wykorzystywana tylko w zakresie dozwolonego użytku osobistego. Wykorzystanie tego artykułu - w całości bądź jakiejkolwiek części - do innych celów a w szczególności - komercyjnych, w tym kopiowanie, publiczne odtwarzanie, lub udostępnianie osobom trzecim w jakikolwiek inny sposób, może następować tylko pod warunkiem uzyskania wyraźnego pisemnego zezwolenia ITA i na warunkach określonych przez ITA. W celu uzyskania zgody na wykorzystanie zawartości Strony, należy skontaktować się z ITA za pośrednictwem formularza kontaktowego dostępnego w zakładce Kontakt. Korzystanie z powyższej treści w celu innym niż do użytku osobistego, a więc do kopiowania, powielania, wykorzystywania w innych publikacjach w całości lub w części bez pisemnej zgody ITA jest zabronione i podlega odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych.

Back to top