Majoritatea defecțiunilor electronice apar din cauza tensiunilor și tensiunilor induse termic cauzate de diferențele excesive în coeficienții de expansiune termică (CTE) între materiale.
Neconcordanțele CTE apar atât la interconectarea nivelului 1, cât și la nivelul 2 în ansamblurile electronice. Interconectele de nivelul 1 conectează matrița la un substrat. Acest substrat poate fi umplut, astfel încât să existe neconcordanțe CTE globale și locale. Interconectele de nivelul 2 conectează substratul sau pachetul la placa de circuit imprimat (PCB). Aceasta ar fi considerată o nepotrivire CTE „la nivel de bord”. Există mai multe tehnici de atenuare a eforturilor și a eforturilor, inclusiv utilizarea acoperirii conformale.
Diferența excesivă de coeficienți de expansiune termică între componente și placa tipărită determină o încordare suficient de mare în structurile de lipit și de cupru încorporate pentru a induce un mod de avarie a oboselii. Această lucrare discută mecanismul de defectare a oboselii de lipit și defectul de oboseală PTH aferent (placat prin gaură). Defecțiunea oboselii de lipit este mai complicată din cauza numeroaselor materiale de lipit și a diferitelor forme de lipit. Figura 1 prezintă un exemplu de defectare a oboselii de lipit într-o secțiune transversală a unei bile de lipit cu grilă cu bilă (BGA) cu modelul de element finit corespunzător. Locația prevăzută a încordării maxime corespunde aceleiași locații cu inițierea fisurii de oboseală a lipitului.
Majoritatea defecțiunilor electronice sunt cauzate de încărcături termomecanice, iar oboseala de lipire este mecanismul principal de defecțiune. Nepotrivirea CTE dintre placa, componentele și materialele de atașare creează tensiuni în lipit și materialul de placare. Datele experimentale pentru previziunile oboselii de lipit și modelele de bază pot fi utilizate pentru a prezice oboseala de lipit pentru componentele de montare pe suprafață. Designerii plăcii pot schimba amplasarea componentelor și materialul laminat al plăcii pentru a atenua oboseala, deoarece modificările de nivel de componentă nu sunt o opțiune. Designul laminat de bord afectează, de asemenea, fiabilitatea PTH. Proiectantul placii influențează fiabilitatea PTH modificând diametrele de foraj, materialul laminat și parametrii de placare. Oboseala de lipit și PTH sunt doar două dintre numeroasele efecte ale încărcărilor termomecanice, dar pot fi prezise și prevenite.
