無鉛焊點可靠性測試方法
發(fā)布時間:2012/9/21 19:24:32 訪問次數(shù):2054
評估無鉛焊點可靠性FMS6143CSX測試方法基本上是引用傳統(tǒng)的測試方法，主要有外觀檢查、X-ray檢查、金相切片分析、強度（如抗拉、剪切）、疲勞壽命、高溫高濕、跌落實驗、隨機振動、可靠性檢測方法等。
1．外觀檢查
首先是從外觀上看焊點形態(tài)是否完好，盡管無鉛（以SAC為例）焊點比相應(yīng)的有鉛焊點粗糙，但它的形態(tài)應(yīng)完好，應(yīng)符合IPC-610D要求。
2．X-ray檢查
X-ray檢查可以進一步檢查出焊點中虛焊以及內(nèi)部孔洞大小及位置。同時X-ray檢查可用來監(jiān)控組裝工藝是否規(guī)范，通過產(chǎn)品首件確認后再批量生產(chǎn)是非常有必要的。在遇到焊點質(zhì)量問題時可以首選X-ray檢查，它可對焊點結(jié)構(gòu)可做完整性分析。X-ray檢查最大好處是它是無損傷性檢查并且檢查速度快。
3．金相切片分析
金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一，在焊點可靠分析中，常取焊點剖面的金相組織進行觀察分析，故稱為金相切片分析。金相切片分析是一種破壞性檢查，樣品制作周期長、費用高，常用于焊點故障后分析，但它具有直觀，以事實說話的優(yōu)點。
金相切片分析的關(guān)鍵是制作樣品，現(xiàn)以光固化金相切片制作工藝為例，它包括如下步驟：首先取樣，以檢測BGA為例，即將要測試的BGA通過取樣機取樣，并放置到專用模具或者夾具中，然后將光固化樹脂注入模具中并暴露在紫外光下使其固化，這樣樹脂與試樣固化為一體，得到樹脂試樣塊。最后將樹脂試樣塊打磨、拋光，使試樣的橫斷面裸露從而得剄金相切片，直至找到有故障的部位。
普通裂紋分析只要通過金相顯微鏡觀察，計算機記錄即可，若用于焊點結(jié)合部IMC評估，則需電子顯微鏡( SEM)觀察。
4．自動焊點可靠性檢測技術(shù)
該技術(shù)是利用光熱法逐點檢測電路板焊點質(zhì)量的一種先進技術(shù)，具有檢測精度高、可靠性好，檢測時不需接觸或破壞被測焊點等特點。檢測時對印制電路板的焊點逐點注入確定的激光能量，同時用紅外探測器監(jiān)測焊點在受到激光照射后產(chǎn)生的熱射。由于熱輻射特性與焊點的質(zhì)量狀況有關(guān)，故可據(jù)此判定焊點的質(zhì)量好壞。特別適用于可靠性要求高、批量小的產(chǎn)品檢測。
5．進行與溫度相關(guān)疲勞測試
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。具體的做法有：
●用于板級測試的有：高低溫沖擊法、高溫老化法、跌落試驗，詳見8.9.6節(jié)。
●用于焊點級測試的有：焊球高速沖擊試驗，其中包括高速沖擊和拉伸，詳見8.9.6節(jié)。
此外評估焊點可靠性的方法還有振動試驗、彎曲試驗、IC引腳拉力測試以及能譜分析等，隨著科技進步將還會有更多的方法用焊點可靠性試驗。
在評估無鉛焊點可靠性時可以進行多種測試。但最重要昀一點是，選擇關(guān)聯(lián)性最強的測試方法，并且針對一個具體的方法，明確地確定測試參數(shù)，例如，在進行溫度循環(huán)測試如何選擇影響最大的參數(shù)的范圍。有了這些測試結(jié)果并不等于完成了所有步驟，它只是得出結(jié)論的第一步。最重要的一步是綜合測試結(jié)果，分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。
1．外觀檢查
首先是從外觀上看焊點形態(tài)是否完好，盡管無鉛（以SAC為例）焊點比相應(yīng)的有鉛焊點粗糙，但它的形態(tài)應(yīng)完好，應(yīng)符合IPC-610D要求。
2．X-ray檢查
X-ray檢查可以進一步檢查出焊點中虛焊以及內(nèi)部孔洞大小及位置。同時X-ray檢查可用來監(jiān)控組裝工藝是否規(guī)范，通過產(chǎn)品首件確認后再批量生產(chǎn)是非常有必要的。在遇到焊點質(zhì)量問題時可以首選X-ray檢查，它可對焊點結(jié)構(gòu)可做完整性分析。X-ray檢查最大好處是它是無損傷性檢查并且檢查速度快。
3．金相切片分析
金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一，在焊點可靠分析中，常取焊點剖面的金相組織進行觀察分析，故稱為金相切片分析。金相切片分析是一種破壞性檢查，樣品制作周期長、費用高，常用于焊點故障后分析，但它具有直觀，以事實說話的優(yōu)點。
金相切片分析的關(guān)鍵是制作樣品，現(xiàn)以光固化金相切片制作工藝為例，它包括如下步驟：首先取樣，以檢測BGA為例，即將要測試的BGA通過取樣機取樣，并放置到專用模具或者夾具中，然后將光固化樹脂注入模具中并暴露在紫外光下使其固化，這樣樹脂與試樣固化為一體，得到樹脂試樣塊。最后將樹脂試樣塊打磨、拋光，使試樣的橫斷面裸露從而得剄金相切片，直至找到有故障的部位。
普通裂紋分析只要通過金相顯微鏡觀察，計算機記錄即可，若用于焊點結(jié)合部IMC評估，則需電子顯微鏡( SEM)觀察。
4．自動焊點可靠性檢測技術(shù)
該技術(shù)是利用光熱法逐點檢測電路板焊點質(zhì)量的一種先進技術(shù)，具有檢測精度高、可靠性好，檢測時不需接觸或破壞被測焊點等特點。檢測時對印制電路板的焊點逐點注入確定的激光能量，同時用紅外探測器監(jiān)測焊點在受到激光照射后產(chǎn)生的熱射。由于熱輻射特性與焊點的質(zhì)量狀況有關(guān)，故可據(jù)此判定焊點的質(zhì)量好壞。特別適用于可靠性要求高、批量小的產(chǎn)品檢測。
5．進行與溫度相關(guān)疲勞測試
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。具體的做法有：
●用于板級測試的有：高低溫沖擊法、高溫老化法、跌落試驗，詳見8.9.6節(jié)。
●用于焊點級測試的有：焊球高速沖擊試驗，其中包括高速沖擊和拉伸，詳見8.9.6節(jié)。
此外評估焊點可靠性的方法還有振動試驗、彎曲試驗、IC引腳拉力測試以及能譜分析等，隨著科技進步將還會有更多的方法用焊點可靠性試驗。
在評估無鉛焊點可靠性時可以進行多種測試。但最重要昀一點是，選擇關(guān)聯(lián)性最強的測試方法，并且針對一個具體的方法，明確地確定測試參數(shù)，例如，在進行溫度循環(huán)測試如何選擇影響最大的參數(shù)的范圍。有了這些測試結(jié)果并不等于完成了所有步驟，它只是得出結(jié)論的第一步。最重要的一步是綜合測試結(jié)果，分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。
評估無鉛焊點可靠性FMS6143CSX測試方法基本上是引用傳統(tǒng)的測試方法，主要有外觀檢查、X-ray檢查、金相切片分析、強度（如抗拉、剪切）、疲勞壽命、高溫高濕、跌落實驗、隨機振動、可靠性檢測方法等。
1．外觀檢查
首先是從外觀上看焊點形態(tài)是否完好，盡管無鉛（以SAC為例）焊點比相應(yīng)的有鉛焊點粗糙，但它的形態(tài)應(yīng)完好，應(yīng)符合IPC-610D要求。
2．X-ray檢查
X-ray檢查可以進一步檢查出焊點中虛焊以及內(nèi)部孔洞大小及位置。同時X-ray檢查可用來監(jiān)控組裝工藝是否規(guī)范，通過產(chǎn)品首件確認后再批量生產(chǎn)是非常有必要的。在遇到焊點質(zhì)量問題時可以首選X-ray檢查，它可對焊點結(jié)構(gòu)可做完整性分析。X-ray檢查最大好處是它是無損傷性檢查并且檢查速度快。
3．金相切片分析
金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一，在焊點可靠分析中，常取焊點剖面的金相組織進行觀察分析，故稱為金相切片分析。金相切片分析是一種破壞性檢查，樣品制作周期長、費用高，常用于焊點故障后分析，但它具有直觀，以事實說話的優(yōu)點。
金相切片分析的關(guān)鍵是制作樣品，現(xiàn)以光固化金相切片制作工藝為例，它包括如下步驟：首先取樣，以檢測BGA為例，即將要測試的BGA通過取樣機取樣，并放置到專用模具或者夾具中，然后將光固化樹脂注入模具中并暴露在紫外光下使其固化，這樣樹脂與試樣固化為一體，得到樹脂試樣塊。最后將樹脂試樣塊打磨、拋光，使試樣的橫斷面裸露從而得剄金相切片，直至找到有故障的部位。
普通裂紋分析只要通過金相顯微鏡觀察，計算機記錄即可，若用于焊點結(jié)合部IMC評估，則需電子顯微鏡( SEM)觀察。
4．自動焊點可靠性檢測技術(shù)
該技術(shù)是利用光熱法逐點檢測電路板焊點質(zhì)量的一種先進技術(shù)，具有檢測精度高、可靠性好，檢測時不需接觸或破壞被測焊點等特點。檢測時對印制電路板的焊點逐點注入確定的激光能量，同時用紅外探測器監(jiān)測焊點在受到激光照射后產(chǎn)生的熱射。由于熱輻射特性與焊點的質(zhì)量狀況有關(guān)，故可據(jù)此判定焊點的質(zhì)量好壞。特別適用于可靠性要求高、批量小的產(chǎn)品檢測。
5．進行與溫度相關(guān)疲勞測試
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。具體的做法有：
●用于板級測試的有：高低溫沖擊法、高溫老化法、跌落試驗，詳見8.9.6節(jié)。
●用于焊點級測試的有：焊球高速沖擊試驗，其中包括高速沖擊和拉伸，詳見8.9.6節(jié)。
此外評估焊點可靠性的方法還有振動試驗、彎曲試驗、IC引腳拉力測試以及能譜分析等，隨著科技進步將還會有更多的方法用焊點可靠性試驗。
在評估無鉛焊點可靠性時可以進行多種測試。但最重要昀一點是，選擇關(guān)聯(lián)性最強的測試方法，并且針對一個具體的方法，明確地確定測試參數(shù)，例如，在進行溫度循環(huán)測試如何選擇影響最大的參數(shù)的范圍。有了這些測試結(jié)果并不等于完成了所有步驟，它只是得出結(jié)論的第一步。最重要的一步是綜合測試結(jié)果，分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。
1．外觀檢查
首先是從外觀上看焊點形態(tài)是否完好，盡管無鉛（以SAC為例）焊點比相應(yīng)的有鉛焊點粗糙，但它的形態(tài)應(yīng)完好，應(yīng)符合IPC-610D要求。
2．X-ray檢查
X-ray檢查可以進一步檢查出焊點中虛焊以及內(nèi)部孔洞大小及位置。同時X-ray檢查可用來監(jiān)控組裝工藝是否規(guī)范，通過產(chǎn)品首件確認后再批量生產(chǎn)是非常有必要的。在遇到焊點質(zhì)量問題時可以首選X-ray檢查，它可對焊點結(jié)構(gòu)可做完整性分析。X-ray檢查最大好處是它是無損傷性檢查并且檢查速度快。
3．金相切片分析
金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一，在焊點可靠分析中，常取焊點剖面的金相組織進行觀察分析，故稱為金相切片分析。金相切片分析是一種破壞性檢查，樣品制作周期長、費用高，常用于焊點故障后分析，但它具有直觀，以事實說話的優(yōu)點。
金相切片分析的關(guān)鍵是制作樣品，現(xiàn)以光固化金相切片制作工藝為例，它包括如下步驟：首先取樣，以檢測BGA為例，即將要測試的BGA通過取樣機取樣，并放置到專用模具或者夾具中，然后將光固化樹脂注入模具中并暴露在紫外光下使其固化，這樣樹脂與試樣固化為一體，得到樹脂試樣塊。最后將樹脂試樣塊打磨、拋光，使試樣的橫斷面裸露從而得剄金相切片，直至找到有故障的部位。
普通裂紋分析只要通過金相顯微鏡觀察，計算機記錄即可，若用于焊點結(jié)合部IMC評估，則需電子顯微鏡( SEM)觀察。
4．自動焊點可靠性檢測技術(shù)
該技術(shù)是利用光熱法逐點檢測電路板焊點質(zhì)量的一種先進技術(shù)，具有檢測精度高、可靠性好，檢測時不需接觸或破壞被測焊點等特點。檢測時對印制電路板的焊點逐點注入確定的激光能量，同時用紅外探測器監(jiān)測焊點在受到激光照射后產(chǎn)生的熱射。由于熱輻射特性與焊點的質(zhì)量狀況有關(guān)，故可據(jù)此判定焊點的質(zhì)量好壞。特別適用于可靠性要求高、批量小的產(chǎn)品檢測。
5．進行與溫度相關(guān)疲勞測試
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。具體的做法有：
●用于板級測試的有：高低溫沖擊法、高溫老化法、跌落試驗，詳見8.9.6節(jié)。
●用于焊點級測試的有：焊球高速沖擊試驗，其中包括高速沖擊和拉伸，詳見8.9.6節(jié)。
此外評估焊點可靠性的方法還有振動試驗、彎曲試驗、IC引腳拉力測試以及能譜分析等，隨著科技進步將還會有更多的方法用焊點可靠性試驗。
在評估無鉛焊點可靠性時可以進行多種測試。但最重要昀一點是，選擇關(guān)聯(lián)性最強的測試方法，并且針對一個具體的方法，明確地確定測試參數(shù)，例如，在進行溫度循環(huán)測試如何選擇影響最大的參數(shù)的范圍。有了這些測試結(jié)果并不等于完成了所有步驟，它只是得出結(jié)論的第一步。最重要的一步是綜合測試結(jié)果，分析數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。
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