home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / electron / 23131 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-21  |  2.6 KB
  1. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!rphroy!kocrsv01!pkbhatti
  2. From: pkbhatti@kopth004.delcoelect.com (Pardeep K. Bhatti)
  3. Newsgroups: sci.electronics
  4. Subject: Re: Why do solder joints go bad?
  5. Message-ID: <1993Jan20.174256.718@kocrsv01.delcoelect.com>
  6. Date: 20 Jan 93 17:42:56 GMT
  7. References: <C0tJnK.6As@fs7.ece.cmu.edu> <77230005@teecs.UUCP>
  8. Sender: news@kocrsv01.delcoelect.com (Usenet News Account)
  9. Organization: Delco Electronics Corp.
  10. Lines: 43
  11.  
  12. In article <77230005@teecs.UUCP> smithr@teecs.UUCP (Robert Smith) writes:
  13. >I agree with Jerry, usually solder joints have the seeds of failure
  14. >implanted during manufacture. If the joint is protected from the
  15. >atmosphere it shouldn't go bad. Thermal expansion will not kill a well
  16. >made joint; we thermally shock all our products from +85C to -40C with
  17. >a transition of about 4 seconds for 30 cycles to test solderability.
  18.  
  19. "Experience has shown that most of these failures are produced by a
  20. mismatch in the thermal coefficients of expansion (TCE) of the different
  21. types of materials typically used in electronic assemblies." -- quoted
  22. without permission from "Cooling Techniques for Electronic Equipment"
  23. by Dave S. Steinberg, a foremost industry expert on reliability issues,
  24. page 249.
  25.  
  26. "The standard mechanical reliability concern for solder joints is the
  27. measurement of resistance to failure by low cycle fatigue due to thermal
  28. cycling." -- quoted without permission from "Solder Joint Reliability",
  29. edited by John H. Lau, page 267.
  30.  
  31. I can probably dig up dozens of quotes to this effect.
  32.  
  33. Thermal cycling is the primary cause of solder joint wear-out. Even a
  34. well made solder joint has a finite thermal fatigue life. If you have
  35. manufacturing defects, they make the problem much worse.
  36.  
  37. And thermal shock DOES NOT simulate thermal cycling. It does not allow
  38. solder creep, which is the root cause of thermal fatigue and occurs over
  39. much longer periods of time, several minutes to hours. In fact, the slower
  40. you ramp the temperature and longer you hold at temp. extremes (upto a
  41. limit), more you damage the solder joints. This is the nature of low
  42. cycle fatigue and a well known fact, supported by theory and experimental
  43. studies.
  44.  
  45. In general, solder joints in large surface mount devices (leadless being
  46. worse than leaded) have a much shorter fatigue life than plated through
  47. hole type devices. Since the current trend in the industry is towards
  48. surface mount technology, solder fatigue will become more critical in
  49. the future.
  50. -- 
  51. Pardeep K. Bhatti                         pkbhatti@kopth004.delcoelect.com
  52. Delco Electronics Corporation
  53. GM Hughes Electronics
  54. ***  The opinions expressed are mine, not necessarily of my employer.  ***
  55.