高加速壽命試驗對焊點的可靠性評估-深圳市福英達
高加速壽命試驗對焊點的可靠性評估
高加速壽命試驗是加速電子產品在實際使用中會出現的損壞因素，以比實際使用更短的時間引發失效，藉此鑒定產品是否符合設計要求，以及對失效模式分析并提出改進方案。
高加速壽命試驗基本原理
高加速壽命試驗的基本原理是，加速應力會加速試件的失效機制，使得試件在較短的時間內表現出與正常應力水平下相同的失效模式和失效分布。通過合理的工程和統計假設，以及與物理失效規律相關的統計模型，可以將加速壽命試驗的結果轉換為正常應力水平下的可靠性信息。
高加速壽命試驗在電子封裝領域有著廣泛的應用，尤其是對于焊點的可靠性評估。
焊點疲勞失效原因
焊點是電子封裝中連接芯片和基板、基板和外部引腳等不同材料和結構的關鍵部件，其可靠性直接影響了電子產品的性能和壽命。焊點在反復的機械應力和熱應力作用下，會產生微觀裂紋并逐漸擴展，最終導致斷裂的現象，即焊點的疲勞失效。
在疲勞失效中，焊點最后的開裂有兩個基本理論，一個是晶粒的過度生長，另一個是IMC生長過程中的柯肯達爾效應。
晶粒的過度生長是指焊料中的晶粒在高溫或長時間的熱循環下，會變得越來越大，晶粒間的間隙也逐漸增加，晶粒變得不在致密而易脆，最終突兀的晶粒崩塌碎裂。
IMC生長過程中的柯肯達爾效應是指焊點中的金屬間化合物（IMC）在擴散過程中，由于不同金屬原子的擴散速率不同，會在IMC內部或界面處產生空洞或空缺，導致IMC變脆，易于開裂。當前已確認的柯肯達爾效應金屬如：Ag-Au，Ag-Cu，Au-Ni，Cu-Al，Cu-Sn。
高加速壽命試驗的測試項目
為了評估焊點的可靠性，高加速壽命試驗包含熱循環測試（功能性熱循環、溫度循環、溫度沖擊）、機械循環（溫度+機械應力）、振動試驗（隨機、振動、固定源振動、正弦振動）、蠕變斷裂試驗、機械沖擊實驗，通過一系列測試項目可以相互比較以協助判定，加速焊點的疲勞失效以達到測試目的。
總之，高加速壽命試驗是一種有效的評估焊點可靠性的方法，它可以加速產品在實際使用中會出現的損壞因素，對焊點的失效模式分析并提出改進方案，為電子封裝產品的設計和優化提供可靠性保障。
返回列表
