| 20062011 |
2012-05-11 16:56 |
辆汽车开了几年都没有出什么问题，这辆车是可靠的。我们同意这种观点，根据这种高质量的性能，这辆车以精湛的工艺，装配了可靠的发动机引擎、电子设备和所有部件。所以，它出故障的概率很低，实际上是零。对于无铅而言，可靠性是实现这种低故障率或者零故障率的能力。在可能的使用条件或者所有可能的业务环境下，如何评估故障的概率呢？我们通常认为无铅可靠性就是焊点可靠性。每一个焊点都是重要的。但是，焊点和封装/总成更应该作为一个整体通盘考虑。而且，我们倾向于认为，可靠性是一个复杂的问题。我们缺乏预测寿命的模型，不了解什么因素会加快老化，对于这些，我们感到如履薄冰。但是，从理论上说，如果了解可能引起故障的关键因素和它们背后的基本原理，那么，就可以评估可靠性。了解了机械行为、热机械行为、损坏机制，以及各种可行无铅合金的预期冶金学现象，就可以知道焊点的可靠性。
锡铅与无铅有所不同，但他们有相似的地方，而且，我们已经了解的，比它们之间的不同点要多。无论有没有寿命预测模型，我们都可以做可靠性评估。
测试什么，如何测试，测试范围多大？最基本的第一件工作，是对基本材料特性进行评估。用劣质材料不可能做出高质量的焊点。例如，压力应变关系就可以揭示许多信息。蠕变特性、疲劳，以及等温疲劳和温度变化疲劳的对比，这些都是有用的信息。有了这些知识，更进一步的测试和加速测试，例如，热冲击，加速寿命测试（HALT）/加速强度筛选（HASS）、加速老化、振动、机械冲击、跌落测试和锡须测试，都应考虑在内。无论基本原理属性测试还是加速测试，对可靠性而言都是同等重要的。
做这些测试是为了确定，有多少和有哪些测试是应该做的，选出来进行测试的参数是否有效。这里有许多行业标准，可以用作参考。对于锡铅或者无铅，疲劳和蠕变之间的相互作用是造成损坏的主要的原因。问题的复杂性在于，设定的条件有可能造成
成以蠕变为主的疲劳、以疲劳为主的蠕变或者其他造成损坏的机制。这个机制与合金的关系，直接与所讨论的合金的成分有关。例如，SnAgCu近低熔点合金可能很容易受到高应力或者高应变率的影响，而Sn/Pb或者Sn/Ag/Cu/In这些近低熔点合金却不会。人们观察到的这些结果和测试结果应该与所讨论的每一种合金的冶金学行为和机械行为是一致的。
总而言之，可以进行许多测试。在评估可靠性时，最重要的一点是，选择关联性最强的测试方法，并且针对一个具体的方法，明确地确定测试参数，例如，是不是需要进行HALT/HASS测试，以及在进行温度循环测试如何选择影响最大的参数的范围。
有了这些测试结果并不等于完成了所有步骤，它只是得出结论的第一步。最重要的一步是综合测试结果，分析数据和现象。在自然科学和工程技术领域，我们通常假设任何事物都是清晰明确的，不会听从解释。然而，并不一定是这样。在许多场合下，对数据的正确解释，直接关系到测试的设计、参数、选择的标准，以及组装部件是如何制造的。在得出结论之前，必须考虑设计和工艺。焊点的完整性和总成的可靠性，不仅仅取决于材料和元件，还要取决于把他们固定在一起的工艺。
还有一点十分重要，那就是，没有哪一个测试就能够决定可靠性。完整的数据和合适的损坏机制就可以有理由说明可靠性。微观结构的预期发展，对应于一个外部环境，导致了预期的损坏机制。
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