展亚鸽

摘  要：基于现有的SMT生产线，制作样件，然后借助合作单位设备进行热循环实验和随机振动实验，通过X射线检查和金相切片来验证焊点可靠性，分析无铅焊点失效机理。

关键词：SMT;无铅焊点;应用

元器件与印制电路板之间主要是通过焊点来实现互联的，焊点的可靠性直接关系到SMT产品的使用寿命。目前在失效的微电子产品中，焊点失效是主要原因。无铅焊点的失效一方面来源于生产装配工序中的焊接故障。随着无铅要求焊接温度的增加，对生产工艺控制要求越来越严格，少有疏忽焊接缺陷就会增加。

在电子产品装配过程中，焊点的开路、短路、桥接、未焊以及元件丢失等缺陷可以通过电气测试的方法进行检测，而少锡、未对准、空洞等缺陷虽然可通过自动光学检查（AOI）、自动 X 射线测试（AXI）这些覆盖率比较高的方法来监测，但由于目前对装配在印制電路板上的元器件（如 BGA）还没有统一的接收标准，再加上大批量生产中对所有焊点都进行 AXI 检查还存在瓶颈问题（无法检测虚焊），因而这些隐蔽性比较强的缺陷，成为威胁电子产品可靠性的主要原因。比如当焊点内出现空洞时，空洞会引起应力集中，并改变焊点内部的应力分布，从而改变使用过程中焊点内部应力应变的大小和分布状态，最终影响焊点的热疲劳寿命。

另一方面失效原因是在元件服役过程中通断电或环境温度变化时，由于焊点和印制电路板、器件基底材料之间的热膨胀系数不匹配而导致的交变热应力，产生了焊点的塑性应变，另外器件各组成部分膨胀系数不匹配导致结构变形而施加给焊点变化的应力，应力逐渐累积，导致结合面裂纹产生、扩展，焊点失效。……