使用可靠性

PCB无铅组装过渡引发了无铅合金焊点在使用中是否可靠的问题。对渴望在质量和可靠性上保持良好的声誉的 OEM来说，这种担心是合理的。在这个项目下，试验分两个阶段进行，第一是评估焊点的强度，比如用力把组件从电路板上拉下来并测量拉断N-~t-的力量。第二是进行热循环加速寿命试验。根据PCB的最终用途，采用不同的热循环曲线，其温度从某些消费电子产品可接受的0至80℃，以至使用在恶劣环境(如机罩或引擎罩下)的电子设备要求的-40至165℃，变化范围不等。为新合金选择的热循环曲线介于上述条件之间-40至125℃，变化斜率<20℃／min，且在上下限温度各保温10分钟。

试验电路板是从工艺良率实验中选择的，它们由带有Cu OSP焊盘表面处理的FR4电路板组成。被检测的组件全部是表面贴装片式电阻，选择它们而非SOIC组件的原因是：设想片式电阻焊点的抗拉强度大于SOIC组件上的鸥翼形引线。每块电路板上共有l,200只一流的链串接组件，每串50只，共形成24个电路。

试验设计和结果

    上表2至5是对四款合金系统： SAC305、Sn99.3／Cu0.7、改性Sn99.3／ Cu0.7(Sn／Cu／Ni)以及Sacx0307进行的研究，评估无铅焊接工艺的四个主要特性：工艺良率、铜浸出率、浮渣形成和热／机械可靠性。

    波峰焊实验使用了测试电路板(专门设计较复杂，以区分不同加工条件下的差异)、三种助焊剂(包括水基和醇基配方)和两种电路板表面处理(铜 OSP和浸银处理)。

    试验电路板是从工艺良率实验中选择的，它们由带有Cu OSP焊盘表面处理的FR4电路板组成。被检测的组件全部是表面贴装片式电阻，选择它们而非SOIC组件的原因是：设想片式电阻焊点的抗拉强度大于SOIC组件上的鸥翼形引线。每块电路板上共有1，200只一流的链串接组件，每串50只，共形成24个电路。

  表5实验结果按缺陷发生率最低到最高的次序排列，“缺陷总数”指5块板的缺陷总数；“相对％”一列表示与最佳性能组合之差的百分比。试验板在设计上考虑到了区分不同的配置而且在这个方面很奏效。根据结果数据可得出如下论点：

    1.研发合金 ALPHA Vaculoy SACX03 07性能优于改性Sn99.3／Cu0.7(Sn／Cu／Ni)和标准Sn99.3／Cu0.7合金。

    2.就缺陷总数而论，ALPHA SACX0307、EF4102助焊剂和ImAg电路板涂覆剂组合排名第二，缺陷总数仅比最佳组合SAC305、EF4 1 02助焊剂和ImAg电路板涂覆剂多7％。表现最好的Sn／Cu合金是改性Sn99.3／Cu0.7(Sn／Cu／Ni)，但是它与EF4102助焊剂和ImAg表面处理组合实验时，缺陷总数比最佳组合高出61％。

  3.改性Sn99.3／Cu0.7(Sn／Cu／Ni)优于标准Sn99.3／Cu0.7。

    简言之，在工艺良率评价中，研发合金ALPHA Vaculoy SACX0307几乎可与SAC305合金媲美。