無鉛焊點可靠性測試,主要是對電子組裝產(chǎn)品進行熱負荷試驗(溫度沖擊或溫度循環(huán)試驗);按照疲勞壽命試驗條件進行對電子器件結(jié)合部進行機械應力測試;使用模型進行壽命評估,目前比較著名模型有低循環(huán)疲勞的Coffin—Manson模型,一般考慮平均溫度與頻率的影響時使用修正Coffin—Manson模型,考慮材料的溫度特性及蠕變關(guān)系時采用Coffin—Manson模型。
無鉛焊點可靠性測試方法主要有外觀檢查、X射線檢查、金相切片分析、強度(抗拉、剪切)、疲勞壽命、高溫高濕、跌落實驗、隨機震動等。
無鉛和有鉛焊接的焊點在外觀上是有差別的,同時無鉛焊接的球形焊點中虛焊增多,因此對設(shè)備的檢測要求有所提高。
在無鉛工藝焊點可靠性測試中,比較重要的是針對焊點與連接元器件熱膨脹系數(shù)不同進行的溫度相關(guān)疲勞測試。包括等溫機械疲勞測試,熱疲勞測試及耐腐蝕測試等。其中根據(jù)測試結(jié)果可以確認相同溫度下不同無鉛材料的抗機械應力能力不同,同時有研究表明不同無鉛材料顯示出不同的失效機理,失效形態(tài)各有不一。
對于制造商來說,可靠性屬于比較高層次的考慮因素,但制造工藝方面還是最基本的,沒有制造工藝就沒有可靠性。所以改進材料和工藝,是解決采用無鉛焊所出現(xiàn)的可靠性和失效缺陷的關(guān)鍵。