电子元件可靠性
电子元器件可靠性
2024年2月1日星期四
选用元器件要考虑的要素
1. 电特性：元器件除了满足装备功能要求之外，要能经受最大施加的电应力 2. 工作温度范围：器件的额定工作温度范围应等于或宽于所要经受的工作温度范围 3. 工艺质量与可制造性：元器件工艺成熟且稳定可控，成品率应高于规定值，封
装应能与设备组装工艺条件相容 4. 稳定性：在温度、湿度、频率、老化等变化的情况下，参数变化在允许的范围内 5. 寿命：工作寿命或贮存寿命应不短于使用它们的设备的预计寿命 6. 环境适应性：应能良好地工作于各种使用环境，特别是如潮热、盐雾、沙尘、
基本结构：固体二氧化锰作为电介质，烧结的钽块作为阳极 优点（与铝电解电容器相比）
温度范围宽：可达-55℃～125℃ 漏电流小：<0.01CV[uA]，可与品质最好的铝电解电容相比 损耗因数低：0.04~0.1，约比铝电解电容好两倍 温度系数低：电容值在工作温度范围内的变化±3～ ± 15％ 有可能反极性使用：在某些工作电压范围内 体积小：可以做成片状电容 寿命长：常常作为军事用途
酸雨、霉菌、辐射、高海拔等特殊环境 7. 失效模式：对元器件的典型失效模式和失效机理应有充分了解 8. 可维修性：应考虑安装、拆卸、更换是否方便以及所需要的工具和熟练等级 9. 可用性：供货商多于1个，供货周期满足设备制造计划进度，能保证元器件失
效时的及时更换要求等 10. 成本：在能同时满足所要求的性能、寿命和环境制约条件下，考虑采用性价比
3 固有噪声 碳膜电阻内部结构不连续性大，是固有噪声最大的电阻 线绕电阻内部为体金属，不连续性很小，是固有噪声最小的电阻 金属膜电阻的固有噪声介于碳膜电阻和线绕电阻之间 固有噪声大的电阻不宜用于微弱信号放大、高增益精密等电路中
电子元器件的可靠性与稳定性研究
电子元器件的可靠性与稳定性研究电子元器件是现代电子技术的基础和重要组成部分。
其可靠性与稳定性是影响电子产品质量和寿命的关键因素，也是电子制造领域的重点研究方向之一。
一、电子元器件可靠性的定义和影响因素电子元器件的可靠性是指其在规定的工作条件下，在一定时间内正常运行、不出现故障的能力。
影响电子元器件可靠性的因素较为复杂，主要包括两个方面：内部因素和外部因素。
内部因素包括材料质量、制造工艺、设计结构、加工精度等因素，这些因素直接影响元器件的品质和性能。
外部因素包括电气应力、温度、湿度、振动、气氛环境等因素，这些因素会与内部因素相互作用，共同影响电子元器件的可靠性。
二、电子元器件可靠性的评价方法评价电子元器件可靠性的方法主要包括两个方面：实验测试和数学模拟。
实验测试是通过一系列的可靠性试验，对元器件的品质和性能进行评估。
例如，可进行加速寿命试验、温度循环试验、高温高湿试验、电压应力试验等，以便评估电子元器件的可靠性水平。
数学模拟是利用计算机辅助软件对元器件进行数学模拟，解析其物理和化学特性，以预测其寿命和可靠性。
这种方法具有快速、准确等优点，对于需要大量试验数据的元器件可靠性评估尤为有效。
三、电子元器件的稳定性研究电子元器件的稳定性研究不仅关乎其性能表现，还涉及到应用中的安全稳定性和可靠性问题。
电子元器件的稳定性主要包括长期稳定性和短期稳定性两个方面。
长期稳定性是指电子元器件在长时间工作状态下，各项性能指标的变化程度。
对于一些长期运行和高度安全要求的设备，尤其需要关注长期稳定性问题。
短期稳定性则是指元器件在工作过程中由不同条件引起的临时性的性能偏差。
这种稳定性问题对于高速、高频、高精度设备尤其关键。
四、电子元器件可靠性和稳定性的研究现状和未来发展方向电子元器件可靠性和稳定性的研究不断得到深入，实现了快速进展。
在可靠性试验方法上，常规耐热、耐零下温度、抗电应力、耐湿等测试以外，现在也考虑到模拟卫星轨道等特殊工作条件下的可靠性评估。
电子元器件的可靠性与质量控制最佳实践和质量标准
电子元器件的可靠性与质量控制最佳实践和质量标准在现代的电子设备中，电子元器件起着至关重要的作用。
无论是电视、手机、电脑还是其他各种电子产品，都离不开电子元器件的支持。
因此，保证电子元器件的可靠性和质量控制是非常重要的。
本文将介绍电子元器件的可靠性与质量控制的最佳实践和质量标准。
一、可靠性测试1. 电子元器件的可靠性测试是确保元器件在设计寿命内能够正常工作的关键。
这些测试包括环境应力测试、可靠性试验和可靠性审核。
其中环境应力测试是模拟元器件在不同环境条件下的工作，以检测元器件对温度、湿度、振动和冲击等因素的适应能力。
可靠性试验是通过对元器件进行长时间的工作来评估其寿命和稳定性。
可靠性审核是针对元器件的设计、制造和测试等方面进行评估，以确保其符合质量标准。
2. 为了提高电子元器件的可靠性，一些最佳实践应该被应用。
首先，元器件的设计应符合相关的质量标准和规范。
其次，制造过程中应严格控制元器件的品质和工艺。
再次，对元器件进行全面的测试和验证，包括原始材料检测、工艺过程控制和最终产品测试等。
最后，建立完善的供应链管理体系，确保元器件的来源可靠。
二、质量控制标准1. 一些国际组织和标准机构制定了质量控制标准，以指导电子元器件的制造和测试。
例如，国际电工委员会（IEC）发布了一系列有关电子元器件可靠性和质量的标准，如IEC 60068系列和IEC 60749系列。
这些标准规定了元器件的环境应力测试方法和可靠性试验方法。
2. 此外，一些行业协会和厂商也发布了自己的质量控制标准。
例如，电子工程师协会（IEEE）提供了一系列关于电子元器件质量控制和可靠性测试的标准，如IEEE 1284和IEEE 610等。
此外，一些知名的电子元器件制造商也制定了自己的质量控制标准，如Intel和Texas Instruments等。
三、质量问题的处理1. 在电子元器件的生产和使用过程中，难免会遇到一些质量问题。
这些问题可能涉及到材料的选择、生产过程中的错误以及运输和存储中的损坏等。
电子元器件的可靠性与寿命评估：方法与工具
电子元器件的可靠性与寿命评估：方法与工具电子元器件的可靠性和寿命评估是电子工程师和产品设计师在进行产品设计和制造过程中不可忽视的重要环节。
本文将详细介绍电子元器件可靠性和寿命评估的方法和工具，包括可靠性测试、加速寿命试验、失效模式与失效机理分析等。
一、可靠性测试可靠性测试是通过对元器件进行长时间不间断、高负载的工作，以模拟实际工作环境，获取元器件在运行过程中的可靠性指标。
可靠性测试可以分为环境应力测试和可靠性固有测试两种。
1. 环境应力测试环境应力测试是在电子元器件所处的环境条件下，对其进行工作负载测试，以评估其在实际工作环境下的可靠性。
常用的环境应力测试包括温度循环测试、湿度试验和振动冲击试验等。
- 温度循环测试：将元器件置于高温和低温交替的环境中，观察元器件在温度变化下的可靠性表现。
- 湿度试验：将元器件置于高湿度或低湿度环境中，观察元器件在湿度变化下的可靠性表现。
- 振动冲击试验：通过对元器件进行振动或冲击，观察元器件在振动或冲击下的可靠性表现。
2. 可靠性固有测试可靠性固有测试是通过对元器件在正常工作条件下进行长时间运行，观察其在实际工作环境下的可靠性表现。
常用的可靠性固有测试包括静电放电测试、高电压测试和电流波形测试等。
- 静电放电测试：通过在元器件上施加静电放电，观察元器件在静电放电下的可靠性表现。
- 高电压测试：通过在元器件上施加高电压，观察元器件在高电压下的可靠性表现。
- 电流波形测试：通过观察元器件在工作电流波形下的表现，评估其在实际工作环境中的可靠性。
二、加速寿命试验加速寿命试验是一种通过提高元器件运行环境中的应力水平，以缩短测试时间并模拟元器件长时间使用下的疲劳和老化过程的方法。
加速寿命试验可以分为温度加速寿命试验和电压加速寿命试验两种。
1. 温度加速寿命试验温度加速寿命试验通过提高元器件工作温度，加速元器件的老化过程。
常用的温度加速寿命试验方法包括高温老化试验和高温高湿老化试验。
电子元器件的可靠性与质量控制策略
电子元器件的可靠性与质量控制策略在电子设备的制造过程中，电子元器件的可靠性和质量控制是至关重要的。
本文将探讨电子元器件可靠性及相关的质量控制策略，旨在提高电子产品的品质。
一、电子元器件的可靠性分析电子元器件的可靠性是指在特定条件下，在给定时间内，不发生失效的能力。
了解电子元器件的可靠性意味着能够预测其寿命和失效情况，为质量控制提供依据。
1.1 可靠性的评估指标电子元器件的可靠性评估指标主要包括以下几个方面：- 失效率：衡量在给定时间内电子元器件失效的概率。
- 平均无故障时间（MTBF）：衡量在特定时间内电子元器件无故障运行的平均时间。
- 可靠度：衡量在给定条件下，电子元器件在特定时间内无故障的概率。
1.2 影响可靠性的因素电子元器件的可靠性受到多种因素的影响，包括但不限于：- 温度变化：高温环境容易导致电子元器件损伤或失效。
- 湿度变化：过高的湿度可能引起电子元器件的腐蚀。
- 电压应力：超出电子元器件耐受范围的电压可能导致失效。
- 组装工艺：不良的焊接和连接可能导致元器件间的电气连接问题。
- 运输和存储条件：不当的运输和存储条件可能损坏电子元器件。
二、质量控制策略2.1 零部件选择与供应链管理为了保证电子元器件的可靠性，选择质量可靠的供应商是至关重要的。
这涉及到供应链管理，包括：- 与供应商建立长期稳定的合作关系，以确保供应的持续性。
- 对供应商进行评估，包括其质量控制体系、生产能力和技术支持能力等。
- 采用多品牌、多样品的策略，以减少供应链风险。
2.2 工艺控制与制造过程监控对于电子元器件制造过程，有效的工艺控制和制造过程监控是确保产品质量的关键。
包括但不限于以下措施：- 严格控制环境条件，包括温度、湿度等参数，以保证生产环境的稳定性。
- 建立可追溯性体系，确保每个步骤都有完整的记录和检查。
- 使用自动化设备和工艺技术，减少人为误差的发生。
- 进行过程监控，及时发现异常情况并采取相应措施。
2.3 可靠性测试与验证可靠性测试和验证是确保电子元器件可靠性的重要手段。
电子元器件可靠性试验规程
电子元器件可靠性试验规程近年来，随着电子技术的迅速发展，电子元器件在各个行业中的应用越来越广泛。
然而，电子元器件的可靠性问题也成为制约其应用的一个重要因素。
为了确保电子元器件的可靠性，制定电子元器件可靠性试验规程显得尤为重要。
本文将就电子元器件可靠性试验规程进行探讨，并提出一些具体的试验方法和指标。
一、可靠性试验的目的和意义1. 目的电子元器件可靠性试验的主要目的是评估电子元器件在特定工况下的稳定性和可靠性，发现元器件可能存在的缺陷和问题，并及时采取相应措施，提高元器件的可靠性。
2. 意义电子元器件在各个行业中的应用十分广泛，其可靠性直接关系到各行业的安全和稳定性。
通过进行可靠性试验，可以发现元器件的潜在问题并进行改进，以提高产品的可靠性。
同时，可靠性试验还可以帮助制定电子元器件的质量标准和技术规范，为产品设计、制造和维护提供科学依据。
二、可靠性试验的内容1. 试验对象电子元器件可靠性试验的对象主要包括各类电子元器件，如集成电路、二极管、三极管、电容器、电阻器等。
2. 试验参数电子元器件可靠性试验的主要参数包括工作温度、温度变化速率、湿度、电压、电流等。
通过对不同工况下元器件的试验，可以模拟出元器件在实际使用过程中可能遇到的各种环境条件。
3. 试验方法（1）高温试验：将元器件置于高温环境中，观察其在高温下的工作状态和性能表现。
（2）低温试验：将元器件置于低温环境中，观察其在低温下的工作状态和性能表现。
（3）温度循环试验：通过循环变化温度，观察元器件在不同温度下的工作状态和性能表现。
（4）湿热试验：将元器件置于高温高湿环境中，观察其在湿热环境下的工作状态和性能表现。
（5）电压应力试验：对元器件进行电压的加压和卸压，观察其在电压应力下的工作状态和性能表现。
（6）振动试验：将元器件置于振动环境中，观察其在振动环境下的工作状态和性能表现。
4. 试验指标电子元器件可靠性试验的主要指标包括工作寿命、可靠性指标、故障率等。
电子元器件可靠性测试
电子元器件可靠性测试电子元器件是现代科技中不可或缺的重要组成部分。
为了确保电子设备的良好运行，可靠性测试是非常重要的。
本文将从可靠性测试的定义、意义、测试方法以及测试标准等方面展开论述。
一、可靠性测试的定义与意义可靠性测试是指对电子元器件进行长期运行测试，以验证其在规定的工作环境下能够稳定、可靠地工作的能力。
通过可靠性测试，可以提前发现元器件的故障情况，确保产品的质量和可靠性，减少由于元器件故障带来的损失和安全隐患。
可靠性测试的意义在于提供了对电子元器件质量的判断依据，为产品的设计和改进提供参考。
只有通过可靠性测试，才能全面了解元器件的性能稳定性和耐久性，为产品的研发和生产提供技术支持。
二、可靠性测试的方法1. 加速寿命测试：在实验室中，通过模拟产品在实际使用条件下的工作环境，进行长时间的运行测试，以加速元器件的老化过程，从而评估其寿命和可靠性。
2. 温度循环测试：通过将元器件在高温和低温之间进行循环变化，模拟元器件在极端温度环境下的工作情况，评估其在温度变化下的性能稳定性和可靠性。
3. 湿热循环测试：将元器件暴露在高温高湿的环境中，模拟产品在高湿环境下的使用情况，测试元器件的耐湿热性能。
4. 机械振动测试：通过模拟产品在运输和使用中的震动环境，测试元器件在振动条件下的可靠性和稳定性。
5. 冲击测试：在实验室中模拟产品受到的各种冲击条件，如机械冲击、电击等，测试元器件的抗冲击性能。
三、可靠性测试的标准为了保证可靠性测试的准确性和可比性，需要依据一定的标准进行测试。
下面介绍几种常用的可靠性测试标准：1. MIL-STD-883：美国军用标准，在军事领域广泛应用，用于评估电子元器件的可靠性和耐久性。
2. JEDEC标准：电子行业标准组织，制定了一系列关于电子元器件可靠性测试的标准，涵盖了不同类型和用途的元器件。
3. IPC标准：国际电子组装行业协会，制定了一系列关于电子组装和连接技术的标准，其中包括了可靠性测试的相关内容。
电子元器件的可靠性测试与分析
电子元器件的可靠性测试与分析一、引言随着现代电子技术的发展，电子元器件的应用越来越广泛，但由于其本身特性以及外部环境等原因，电子元器件在使用过程中存在一定的可靠性问题。
对于电子元器件的可靠性测试与分析，是保障产品品质和用户利益的重要手段。
该文章将从可靠性测试的基础概念出发，对电子元器件的可靠性测试与分析进行探讨。
二、可靠性测试1. 可靠性测试的基本概念可靠性测试是指在产品研制完成后，通过一定的测试手段，对产品进行可靠性的检验和判定。
目的是为了评估产品在使用过程中的可靠性和稳定性。
通过这个过程，可以保证产品质量，提升产品的可靠性，延长产品的使用寿命，减少生产成本，提高用户满意度。
2. 可靠性测试的方法可靠性测试方法通常分为三种：加速寿命测试、正常寿命测试和数据分析。
加速寿命测试是指将产品放置在高温、高湿、高低温交变等条件下进行测试，加速产品老化。
根据老化程度进行分析评价。
正常寿命测试是指通过模拟产品预期的使用环境和条件，对产品进行测试，以模拟产品在实际使用情况下出现的问题。
这种测试方法是判定产品质量的关键，一般情况下开发商会将产品在生产前进行正常寿命测试。
数据分析是指通过收集、分析产品的运行数据，判断产品在使用过程中可能出现的问题和缺陷，以此预测产品的寿命。
三、电子元器件的可靠性测试与分析1. 电子元器件的分类电子元器件通常分为被动器件和有源器件两类。
被动器件包括电阻、电容、电感、变压器等，这些器件在电路中主要负责传输信号和储存能量。
有源器件包括二极管、晶体管、集成电路等，这些器件在电路中主要负责控制电信号的放大、调整、转换等功能。
2. 电子元器件的可靠性测试与分析电子元器件通常会经受各种环境因素的影响，例如温度、湿度、电压等。
这些因素会导致电子元器件受损，并可能造成电路故障。
因此，对电子元器件进行可靠性测试与分析是非常必要的。
在电子元器件的可靠性测试中，首先要进行电气参数测试，包括电容、电感、电阻、漏电等参数的测试，以保证电子元器件的电学性能符合设计要求。
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晶界溶蚀程度逐渐加深， 晶界凹槽逐渐向下延伸
BGA结构SAC305/Cu焊点 在217度等温失效后界面 IMC显微组织
5分钟
30分钟
柯肯达尔空洞（Kirkendall void）（随着时效时间的延长，
空洞组件增多，其分布位置也逐渐 由Cu6Sn5层向Cu3Sn层转移）会
使焊点强度降低，Cu6Sn5 相和Cu3Sn相的热膨胀系数 差异过大，在温度载荷作用 下，两相界面的区域容易成 为应力集中区。 界面Cu6Sn5两晶粒间已 经基本断开，其晶界凹槽 低端几乎与Cu基底接触
蠕变断裂（Creep fracture）
振动断裂（Vibration fracture） 电化学迁移（Electrochemical Migration）
电化学可靠性 Electrochemical reliability
腐蚀（Corrosion） 绝缘电阻下降（Insulation resistance）
高温贮存（老化）
湿热加电试验（ECM） 高压蒸煮试验 机械跌落（Mechanical Drop） 随机振动（Random Vibration） 三点弯曲（Three-Point Bending）
焊点的主要失效模式
主要失效模式：
a. 热失效（热循环、热冲击） b. 机械失效（过载与冲击失效、振动失效） c. 电化学失效（电偶腐蚀、枝晶生长、导电阳极丝（CAF）生长、锡须）
由于微连接的特殊性，使焊缝金属在结晶过程中，由于来不及 扩散而存在着严重的化学成分的不均匀性。 在焊缝内部，存在着严重的显微偏析和区域偏析，尤其是在母 材与焊料的界面，由于液/固相之间的相互溶解和扩散，存在 着严重的成分偏析。
焊点剥离，无铅合金的热膨胀系数和基板之间的差别大，导致 焊点固化时在剥离部分由太大的应力而使它们分开。
电迁移效应
扩散引起的失效-电位移 在电场作用下金属原子沿电场方向产生宏观的移动。 布线上金属原子消耗的地方产生开路，积累的地方产生晶须。
原子电迁移模型： 电子与晶格原子之间的动量转移
在晶粒会合之处产生材料的净流动，结 果会产生空洞。
塑料电子器件的吸湿
封装分层并长期暴露于潮湿环境
器件受热，封装内水汽膨胀
120分钟
240分钟
BGA结构SAC305/Cu焊点 在230度等温失效后界面 IMC显微组织
5分钟
30分钟
在相同时效时间下，焊
点界面处Cu6Sn5晶界溶蚀程
度减弱，同时柯肯达尔空洞 几乎仅出现在内。
120分钟
240分钟
片状的Ag3Sn会对焊点延展性和抗疲劳造成不 利影响。而它的形成取决于：
金对焊点可靠性的影响
由于金优良的稳定性和可靠性，成为 最常用的表面镀层金属。 作为焊料里的杂质，金对焊料的延展 性是非常有害的。 因为焊料中会形成脆性的Sn-Ag金属 间化合物（AuSn4）。 虽然低浓度的AuSn4能提高焊料的机 械性能，当超过4%时，拉伸强度和失 效时的延伸量都会迅速下降。
锡须的分类
种类 产生机理 测试方法
恒温晶须
湿热晶须
基材金属（Cu）扩散 至Sn而引起的内应力
Sn氧化而产生的内应 力 基材金属（Cu）/过渡 层金属和Sn镀层之间 热膨胀系数不同引起 的内应力
高温试验（HTST）： 50度，1000小时
湿热试验（THT）： 85度，85%R.H， 1000小时 温度冲击试验 （TCT）： -40-85度，500循环
热冲击晶须
冷却速率的影响
焊点的自然凝固
•
再流焊接过程中也会存在 一定的可靠性问题，以下 着重说一下冷却速率的影 响。
凝固结晶是物质从液态转变为固态的过程。
金属的 凝固过 程
•
液态金属冷却到凝固温度时，首先产生晶核，继续冷却，晶核吸收周围的原子而长大，同时新 的晶核不断形成和长大，使相邻晶体彼此接触，液态金属完全消失，得到许多形状、大小和晶 格位向不相同的小晶粒组成的多晶体。
Ag的浓度：高浓度Ag有利于Ag3Sn的形成，故 Ag的含量最好低于3wt%。 冷却速率：Ag3Sn的生长需要液相中Ag和Sn原 子的扩散，相对较慢的冷却速率会赋予Ag3Sn 生长的时间更长。 Cu的含量：焊点中铜的含量会促进大片装的 生产。
温度循环
影响焊点长期可靠性的一个重要因素是焊点在温度变化过程中的失效。在不断 的升降温过程中，由于各种材料的热膨胀系数 (CTE) 不同 。使得焊料 、基 板承受不同的应力应变 ，导致器件变形。
主要的可靠性试验方法
类别 热应力 可能的环境应力 （规定的条件） 日夜与季节导致的温度变化 使用与非使用导致的温度变化 使用与转移现场温度的快速变化 试验项目与方法 温度循环（Temperature Cycling） 热冲击（Thermal Shock）
贮存期间的热应力
电化学应力 高温的工作环境 跌落 机械应力 车载使用 不准确的把握与移动
IMC对焊点可靠性的影响
当熔融的焊锡与焊盘和元器件焊端金属相接触时，在 界面会形成金属间化合物（Inter Metallic Compounds）。
由于金属间化合物熔点高，晶体结构对称性较低，比 较脆。
优点：金属间化合物的形成是焊接质量可靠的标志， 良好的焊点连接（<3um） 缺点：过厚的金属间化合物层的存在会导致焊点断裂、 韧性和抗低周疲劳能力下降，从而导致焊点的可靠性 降低。
一方面较大的冷却速度能够抑制偏析，从而抑制剥离； 另一方面冷却速度越大，焊料的变形速率越大，越易于促进焊 点开裂。另外，必须在焊料液相线温度以上采取急冷措施才能 有效抑制偏析。 冷却速率对机械性能 、润湿性能 、抗蠕变性能和焊点循环寿 命等有影响。
在再流焊接熔化过 程中快速长大，而且 银含量越高，板状的 Ag3Sn相越多。 若减小焊后冷却速 率，板状的Ag3Sn可 以穿过整个焊接接头 的横截面，严重影响 了接头在承受热应力 是的力学性能。
引脚数越来越多 单位面积的发热量越来越大 引脚间距越来越小 导致焊点尺寸越来越小 焊点就称为最薄弱的环节 焊点的可靠性问题也越来越 突出。
机械支撑：固定元器件 电气连接：传导电信号
如果焊点不可靠。。。
可靠性试验的基本内容
根据焊点的主要失效模式与可能遇到的环境应力来确定：
静态断裂（Static fracture） 机械与热应力导致的可靠性 Thermo mechanical reliabilitity 热疲劳断裂（Thermal Fatigue fracture）
芯片键合
影响芯片键合热疲劳寿命的因素 芯片尺寸 尺寸越大，由热膨胀导致的塑性应变越大 焊点形状（鼓形寿命最低，腰鼓形最高） 影响焊点内部的应力分布和塑性应变范围 界面的金属间化合物 脆性的金属间化合物可能影响疲劳寿命 钎料合金的力学性能 合金的蠕变特性是影响热疲劳寿命的关键因素
可能的芯片开裂的模型 1是由弯曲应力引起的芯片中间开裂 2是由边缘应力引起的芯片拐角开裂 当芯片边缘存在切割时留下的划痕及毛刺 是，失效更容易发生。
随着老化时间的延长，金属间 化合层的厚度逐渐增加，强度 有所降低。
封装互连
工艺可靠性 生产组装过程 由于焊前准备、焊接过程及焊后检测等设备条件的限制，以及焊接规范选择的 人为误差，常造成焊接故障，如虚焊、焊锡短路及曼哈顿现象等 服役过程 由于不可避免的冲击、振动等也会造成焊点的机械损伤。 过度的超声波清洗也可能对焊点的可靠性有影响。
焊点的可靠性试验标准
IPC-SM-785 Guidenlines for Acclelrated Reliability Testing of Surface Mount Attachments表面安装焊接件加速可靠性试验导则 IPC-9701 Performance Test Methods and Qualification Requirements for Surface Mount Solder Attachments 表面安装焊件性能试验方法与鉴定要求 IPC-TM-650 Test Methods Manual实验方法手册
机械应力引起芯片形变和压焊点脱落
焊点失效分析技术
1.外观检查 Visual Inspection 2.X射线透视检查 X-Ray Inspection 3.金相切片分析 Microsection Inspection 4.扫描超声显微镜检查 C-SAM Inspection 5.红外热相分析 FT-IR Microscopy 6.红外显微镜分析 FT-IR Microscopy 7.扫描电镜分析 SEM
从凝固过程的实时观测可知， SnAg-Cu共晶液滴的凝固从周边开始， 瞬间即到达中央，最终凝固的是顶 上白色的部分
由于液滴的凝固从周边开始， 如果冷却速率过快，在树枝晶生
长过程中会产生很大的应力，于
是产生热裂纹，在最终凝固区发 生缩松和龟裂。
但是冷却速率也不易过低，
因为高的冷却速率可以使微观组 织细化，提高焊点的强度。
8.能谱与EDS
9.染色体与渗透检测技术
1.在温度循环过程中界面会出现分层现象，此时在Cu6Sn5和Sn之间出现了Cu3Sn 层。
2.温度循环对力学性能的影响
随着热循环次数的增加， 焊点的拉伸 力明显下降。
主要是在热循环过程中由于IMC不断长 大， 由于IMC的生成会在焊点内部留下 “ 空洞” 等缺陷， 在拉伸过程中， “ 空洞” 会演化成裂纹源， 从而导 致焊点拉伸力的下降。
失效率较高，但失效率随时间增 加而下降。良好的使用阶段。寿 命即将终止。
可靠性水平的描述：威布尔分布（weibull）
焊点的基本作用-互连
•
由于环保的要求 ，采用无铅焊料， 主要以锡基为主的焊料合金，如 Sn-0.7Cu Sn-3.5Ag 、Sn-3.5Ag0.5Cu（SAC305）等无铅焊料， 其中以SAC305作为凸点焊料广泛 应用，以实现芯片与基板的冶金和 电气互连。