今年 3 月、自動車電子製品協議会は、自動車電子製品アプリケーションで最も一般的なはんだ接合部の亀裂不良を対象としたコンポーネント製品の検証標準を発表しました。
この記事では、はんだ接合部の亀裂の典型的な故障モードをまとめ、JDM や GDM などの OEM 向けの AEC-Q007 の対応する検査基準をまとめています。
はんだ接合部の異常な亀裂の解析
1、鉛フリーはんだ接合部の破損クラック
自動車用電子製品の適用プロセスでは、動作温度と環境温度が繰り返し変動します。同時に、デバイスと基板間の膨張係数の差により、はんだ接合部間に応力蓄積（熱疲労による非弾性ひずみ蓄積）が発生します。
柔らかいはんだは応力を逃がすために、格子の方向がずれて変位し始め（亜粒界が形成され）、疲労応力が繰り返し加わると、粒界にマイクロクラックが発生し始め、徐々に小さな破片に割れます。最終的には、粒界のクラックが相互に接続し、はんだ接合部に亀裂が生じます。
2、鉛はんだ疲労割れ
鉛はんだは、熱応力や機械的応力が蓄積されても安定状態を維持しようとする性質があり、鉛元素の拡散と漸次的な濃縮（結晶粒の粗大化）が促進されます。
また、繰り返し応力がかかると鉛の蓄積が促進され、形状が細長くなったり、形状の変化によって境界面に多数の格子欠陥が生じたりします。
同じ元素が継続的に凝集すると、最終的に鉛とスズの粒界の間に空隙が形成されます。疲労応力が繰り返し加わると、空隙は徐々に拡大して亀裂につながり、最終的にははんだ接合部の亀裂につながります。
3、製造工程における異常な割れ
疲労応力によって簡単に亀裂が生じる状況に加えて、化学浸漬金製造プロセス中にプレートのニッケル層内のリン含有量（多すぎる、または少なすぎる）を制御することが難しいため、はんだ接合部の応力耐性が低下し、亀裂が発生するリスクがあります。
関連する検証基準
製品が通常の使用中に耐えられる疲労応力なのか、それともプロセス異常によるはんだ接合部の強度不足なのか。製品のはんだ接合部の亀裂問題は、直接的に電気的なオープン回路障害につながる可能性があり、これは重大な品質障害です。さまざまなホストメーカーと業界標準は、これに関連する検証標準を確立しています。
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