PCBA無(wú)鉛焊點(diǎn)可靠性測(cè)試，主要是對(duì)電子組裝產(chǎn)品進(jìn)行熱負(fù)荷試驗(yàn)(溫度沖擊或溫度循環(huán)試驗(yàn));按照疲勞壽命試驗(yàn)條件對(duì)電子器件結(jié)合部進(jìn)行機(jī)械應(yīng)力測(cè)試;使用模型進(jìn)行壽命評(píng)估。
PCBA無(wú)鉛焊點(diǎn)可靠性測(cè)試方法主要有外觀(guān)檢查、X-ray檢查、金相切片分析、強(qiáng)度(抗拉、剪切)、疲勞壽命、高溫高濕、跌落實(shí)驗(yàn)、隨機(jī)震動(dòng)、可靠性檢測(cè)方法等。下面就其中幾種進(jìn)行介紹：
1、外觀(guān)檢查
無(wú)鉛和有鉛焊接的PCBA焊點(diǎn)從外表看是有差別的，并且會(huì)影響AOI系統(tǒng)的正確性。PCBA無(wú)鉛焊點(diǎn)的條紋更明顯，并且比相應(yīng)的有鉛焊點(diǎn)粗糙，這是從液態(tài)到固態(tài)的相變?cè)斐傻�。因此這類(lèi)焊點(diǎn)看起來(lái)顯得更粗糙、不平整。另外，由于pcba加工中無(wú)鉛焊料的表面張力較高，不像有鉛焊料那么容易流動(dòng)，形成的圓角形狀也不盡相同。
2、X-ray檢查
PCBA無(wú)鉛焊的球形焊點(diǎn)中虛焊增多。PCBA無(wú)鉛焊的焊接密度較高，可以檢測(cè)出焊接中出現(xiàn)的裂縫和虛焊。銅、錫和銀應(yīng)屬于“高密度”材料，為了進(jìn)行優(yōu)良焊接的特性表征、監(jiān)控PCBA組裝工藝，以及進(jìn)行最重要的PCBA焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)完整性分析，有必要對(duì)X射線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行重新校準(zhǔn)，對(duì)檢測(cè)設(shè)備有較高要求。
3、金相切片分析
金相分析是金屬材料試驗(yàn)研究的重要手段之一，在PCBA焊點(diǎn)可靠性分析中，常取焊點(diǎn)剖面的金相組織進(jìn)行觀(guān)察分析，故稱(chēng)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(zhǎng)、費(fèi)用高，常用于焊點(diǎn)故障后分析，但它具有直觀(guān)，以事實(shí)說(shuō)話(huà)的優(yōu)點(diǎn)。
4、自動(dòng)焊點(diǎn)可靠性檢測(cè)技術(shù)
自動(dòng)焊點(diǎn)可靠性檢測(cè)技術(shù)是利用光熱法逐點(diǎn)檢測(cè)電路板焊點(diǎn)質(zhì)量的一種先進(jìn)技術(shù)，具有檢測(cè)精度高、可靠性好、檢測(cè)時(shí)不須接觸或破壞被測(cè)焊點(diǎn)等特點(diǎn)。檢測(cè)時(shí)對(duì)PCBA板的焊點(diǎn)逐點(diǎn)注入確定的激光能量，同時(shí)用紅外探測(cè)器監(jiān)測(cè)焊點(diǎn)在受到激光照射后產(chǎn)生的熱輻射。由于熱輻射特性與焊點(diǎn)的質(zhì)量狀況有關(guān)，故可據(jù)此判定焊點(diǎn)的質(zhì)量好壞。
5、進(jìn)行與溫度相關(guān)疲勞測(cè)試
在PCBA無(wú)鉛工藝焊點(diǎn)可靠性測(cè)試中，比較重要的是針對(duì)焊點(diǎn)與連接元器件熱膨脹系數(shù)不同進(jìn)行的溫度相關(guān)疲勞測(cè)試，包括等溫機(jī)械疲勞測(cè)試、熱疲勞測(cè)試。
在評(píng)估PCBA無(wú)鉛焊點(diǎn)可靠性時(shí)最重要的一點(diǎn)是，選擇關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的測(cè)試方法，并且針對(duì)一個(gè)具體的方法，明確地確定測(cè)試參數(shù)。而在PCBA無(wú)鉛工藝焊點(diǎn)可靠性測(cè)試中，比較重要的是針對(duì)焊點(diǎn)與連接元器件熱膨脹系數(shù)不同進(jìn)行的溫度相關(guān)疲勞測(cè)試，包括等溫機(jī)械疲勞測(cè)試、熱疲勞測(cè)試及耐腐蝕測(cè)試等。其中根據(jù)測(cè)試結(jié)果可以確認(rèn)相同溫度下不同無(wú)鉛材料的抗機(jī)械應(yīng)力能力不同，同時(shí)有研究表明不同無(wú)鉛材料顯示出不同的失效機(jī)理，失效形態(tài)也各不相同。
