在挑選焊接材料種類(lèi)時(shí)，我們不但要關(guān)注焊接材料自身的機械性能，也要關(guān)注焊接材料所形成焊點(diǎn)的可靠性。實(shí)際上焊接材料的機械性能并不完全等同于焊點(diǎn)的機械性能，特別是對于無(wú)鉛焊錫的焊點(diǎn)來(lái)說(shuō)。焊料所形成的焊點(diǎn)，在焊料與焊盤(pán)的連接處形成MC，對于錫鉛焊料，MC的機械強度要大于焊料自身的強度，當遭受外力沖擊時(shí)，斷裂處通常會(huì )穿過(guò)焊料本身，此時(shí)需要打的外力沖擊能量。而無(wú)鉛焊料產(chǎn)生的焊點(diǎn)則不同，在高速沖擊下，斷裂會(huì )出現在IMC處，并且隨著(zhù)沖擊的速度增快，IMC處的斷裂概率也會(huì )隨之增加，并且不需要太強的外力沖擊能量。因此各大廠(chǎng)家都越來(lái)越重視對無(wú)鉛焊料所形成的焊點(diǎn)測試，通過(guò)它來(lái)評估無(wú)鉛焊料的機械性能。具體測試有以下幾種。

一、高溫老化法：

高溫老化法是較為常用的實(shí)驗方法，簡(jiǎn)單可靠，一般焊點(diǎn)老化后性能都會(huì )有所下降，不同焊料之間，焊點(diǎn)性能所下降的程度不一樣。具體方法是把試樣品放到烘箱中老化 ，烘箱溫度可選擇150/180/200℃，時(shí)間可選擇200/300/400h不等，然后再測試焊點(diǎn)強度，通過(guò)比較來(lái)評選好的焊料。

二、焊點(diǎn)高速沖擊試驗：

盡管大家注重無(wú)鉛焊錫引起的脆性斷裂問(wèn)題，但是早期的裁切和拉伸測試方法使脆性斷裂失效問(wèn)題顯得并不常見(jiàn)，這并不是因為脆性斷裂不會(huì )產(chǎn)生，僅僅是是因為早期的測試體系不能提供一個(gè)穩定的力來(lái)證明這種失效模式的存在。近些年來(lái)工程師們研發(fā)了焊點(diǎn)高速沖擊試驗系統從而使試驗變得簡(jiǎn)單化。

三、跌落試驗：

跌落試驗是傳統的評估焊點(diǎn)可靠性的方法之一，簡(jiǎn)單易行，成本低，目前主要用于評估容易掉到地上的電子產(chǎn)品，例如手機等便攜式電子產(chǎn)品。由于這類(lèi)產(chǎn)品使用時(shí)極易掉落到地上，并會(huì )在電氣方面出現故障，其中包括元器件和電路板之間的焊點(diǎn)出現破裂。此外跌落試驗還可用來(lái)做對比試驗，例如，針對無(wú)鉛 WLCSP元器件做跌落測試時(shí)，可對比使用底部填充料與不使用底部填充料時(shí)焊點(diǎn)的可靠性，通常會(huì )發(fā)現使用底部填充料的無(wú)鉛 WLCSP元器件可靠性能好。跌落試驗可參考GB2423以及 JEDEC JESD22-B111標準進(jìn)行。

四、板級測試

將要測評的焊料組裝成測試板（通常做不同焊料對比試驗），然后按需要選擇測試方法

高低溫沖擊法。高低溫沖擊法的方法可按下列標準進(jìn)行:

●IPC-SM-785《表面安裝焊接件加速可靠性試驗導則》；

●IPC-9701《表面安裝焊接件加速可靠性試驗方法與鑒定要求》；

●IPC-TM-650《實(shí)驗方法手冊》

具體做法是將焊接后的樣板放在專(zhuān)用的高低溫試驗箱中，IPC-9701標準中設5種試驗條件下的性能實(shí)驗方法，從低要求的T100℃到嚴要求的T180℃C，計劃分5個(gè)不同檔次。溫差越大，其條件越惡劣，即對焊點(diǎn)可靠性要求越高。

每個(gè)標準中在低溫和高溫各停留30min，每變化一次，為一個(gè)周期。通常一個(gè)試驗要做2000~3000個(gè)周期，然后通過(guò)目測或按 IPC-TM6650標準測試評估。5個(gè)不同檔次的溫度差為：

●TC1：0℃/30min←→100℃，T為100℃推薦參考；

●TC2：-25℃/30min←→100/30min，T為125℃；

●TC3：-40/30min←→125/30min，T為165℃；

●TC4：-55/30min←→100C/30min，T為155℃；

●TC5：-55/30min←→125℃/30min，T為180℃

整個(gè)試驗過(guò)程中按下述要求測試：

每100個(gè)周期判斷龜裂發(fā)生率；

每500周期測試剝離強度。

上述試驗是模仿電子產(chǎn)品工作狀態(tài)進(jìn)行的，即焊點(diǎn)由于自身的電阻，當有電流通過(guò)時(shí)會(huì )發(fā)熱，而不工作時(shí)焊點(diǎn)恢復到室溫，從高溫到室溫意味著(zhù)焊點(diǎn)經(jīng)受高低溫的變化，在汽車(chē)電子中有些部位電子產(chǎn)品中焊點(diǎn)升溫會(huì )達到80℃以上，如果再加上環(huán)境溫度交替變化那么焊點(diǎn)升溫還會(huì )更高。因此該試驗方法實(shí)用性強，但試驗周期長(cháng)費用高，試驗前應做好充分準備。

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