無鉛焊點可靠性測試,主要是對電子組裝產品進行熱負荷試驗(溫度沖擊或溫度循環試驗);按照疲勞壽命試驗條件進行對電子器件結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不同進行的溫度相關疲勞測試。包括等溫機械疲勞測試,熱疲勞測試及耐腐蝕測試等。其中根據測試結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的可靠性和失效缺陷的關鍵。