K většině elektronických poruch dochází v důsledku tepelně vyvolaných napětí a deformací způsobených nadměrnými rozdíly v koeficientech tepelné roztažnosti (CTE) napříč materiály.
K neshodám CTE dochází v propojeních 1. a 2. úrovně v elektronických sestavách. Propojení 1. úrovně spojuje matrici se substrátem. Tento substrát může být nedostatečně naplněn, takže existují globální i místní neshody CTE, které je třeba zvážit. Propojení 2. úrovně spojují substrát nebo obal s deskou plošných spojů (PCB). To by bylo považováno za nesoulad CTE na úrovni tabule. Existuje několik technik zmírňování stresu a deformace, včetně použití konformního povlaku.
Nadměrný rozdíl v koeficientech tepelné roztažnosti mezi součástmi a deskou s plošnými spoji způsobuje dostatečně velké napětí v pájených a zapuštěných měděných strukturách, aby vyvolalo režim únavové poruchy. Tento článek pojednává o mechanismu selhání pájecí únavy a přidružené únavové únavě PTH (pokovené skrz otvor). Selhání pájecí únavy je komplikovanější kvůli mnoha pájecím materiálům a různým tvarům pájky. Obrázek 1 ukazuje příklad pájecí únavové poruchy v průřezu pájecí koule (BGA) pájecí koule s odpovídajícím modelem konečných prvků. Předpovídané umístění maximálního napětí odpovídá stejnému umístění iniciace únavové trhliny pájením.
Většina poruch v elektronice je způsobena termomechanickým zatížením a únava pájky je hlavním mechanismem selhání. Neshoda CTE mezi deskou, komponentem a připojovacím materiálem vytváří napětí v pájce a materiálu pokovování. Experimentální data pro předpovědi únavy pájky a základní modely mohou být použity k predikci únavy pájky u komponentů pro povrchovou montáž. Designéři desek mohou změnit umístění komponentů a laminátový materiál desek, aby zmírnili únavu, protože změny designu na úrovni komponentů obvykle nejsou možné. Design laminátové desky také ovlivňuje spolehlivost PTH. Návrhář desky ovlivňuje spolehlivost PTH úpravou průměrů vrtání, laminátového materiálu a parametrů pokovování. Únava pájením a PTH jsou jen dva z mnoha účinků termomechanického zatížení, ale lze je předvídat a zabránit jim.
