在選擇焊料品種時，我們不僅要關心焊料本身的機械性能，而且更要關心焊料所形成焊接的可靠性。事實上，焊料的機械性能不完全等同于焊接的機械性能，特別是對于無鉛焊接來說更是如此，焊料所形成的焊接，在其焊料與銅焊盤的接合部位形成MC。對于錫鉛焊料，其MC的機械強度要大于焊料本身強度，當受到外力沖擊時，斷裂處通常穿過焊料本身，此時需要大的外力沖擊能量。而無鉛焊接則不一樣，在高速沖擊下，斷裂會出現(xiàn)在IMC處，并隨沖擊速度的增快，IMC處斷裂的概率隨之增大，并且只需較低的外力沖擊能量。因此人們越來越重視對無鉛焊料所形成的焊接測試，通常用它來評估焊料的機械性能。最典型的做法有以下幾種。
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
1、高低溫沖擊法
高低溫沖擊法的方法可按下列標準進行:
●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《實驗方法手冊》
具體做法是將焊接后的樣板放在專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驗方法，從低要求的T100℃到嚴要求的T180℃C，計劃分5個不同檔次。溫差越大，其條件越惡劣，即對焊接可靠性要求越高。
每個標準中在低溫和高溫各停留30min，每變化一次，為一個周期。通常一個試驗要做2000~3000個周期，然后通過目測或按 IPC-TM6650標準測試評估。5個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℃
整個試驗過程中按下述要求測試：
每100個周期判斷龜裂發(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)進行的，即焊接由于自身的電阻，當有電流通過時會發(fā)熱，而不工作時焊接恢復到室溫，從高溫到室溫意味著焊接經(jīng)受高低溫的變化，在汽車電子中有些部位電子產(chǎn)品中焊接升溫會達到80℃以上，如果再加上環(huán)境溫度交替變化那么焊接升溫還會更高。故該試驗方法實用性強，但試驗周期長費用高，試驗前應做好充分準備。
_20211122113924_583.jpg "常見焊接產(chǎn)品的可靠性測試")
2、高溫老化法
高溫老化法是常用的試驗方法，簡便可靠，通常焊接老化后性能會下降，不同焊料焊接性能下降程度不一樣。具體做法是將樣品放在烘箱中老化，烘箱溫度可選擇150/180/200℃，時間可選擇200/300/400h不等，然后再測試焊接強度，通過比較來評選好的焊料。
3、跌落試驗
跌落試驗是傳統(tǒng)的評估焊接可靠性的方法之一，簡單易行，成本低，目前主要用于評估容易掉到地上的電子產(chǎn)品，如手機等便攜式產(chǎn)品。由于這類產(chǎn)品使用時經(jīng)常會掉到地上，并會在電氣方面出現(xiàn)故障，其中包括元器件和電路板之間的焊接出現(xiàn)破裂。此外跌落試驗還可用來做對比試驗，例如，針對無鉛 WLCSP元器件做跌落測試時，可對比使用底部填充料與不使用底部填充料時焊接的可靠性，通常會發(fā)現(xiàn)使用底部填充料的無鉛 WLCSP元器件可靠性能好。跌落試驗可參考GB2423以及 JEDEC JESD22-B111標準進行。
4、焊接高速沖擊試驗
雖然人們重視無鉛焊料引起的脆性斷裂問題，但是早期的剪切和拉伸測試方法使脆性斷裂失效問題顯得很不常見，這不是因為脆性斷裂不會發(fā)生，只是因為早期的測試體系不能提供一個穩(wěn)定的力來證明這種失效模式的存在。近年來人們研制了焊接高速沖擊試驗系統(tǒng)從而使試驗變得簡單化。
焊接是指通過加熱或加壓，或者兩者并用。并且用或者不使用填充材料，使焊件達到原子結合的一種方式。目前焊接的方法有熔焊，壓焊和釬焊三種。焊接具有節(jié)約金屬，生產(chǎn)效率高，致密性好，強度高易于操作，易于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)。被廣泛應用在機械制造，鍋爐化工石油天然氣管道，民用建筑以及大型鋼結構制造。已經(jīng)替代了傳統(tǒng)的鉚接工藝。
總結,焊接的可靠性是通過焊評進行保證的，簡單的說，首先通過焊評確定焊接工藝能夠得到符合要求的焊接接頭，然后通過焊工資格評定再保證施焊人員能夠焊接出符合質量要求的焊縫。最后就是合理的焊接工藝保證達到相應的要求。
