今年3月份AEC委員會(huì)發(fā)布了針對(duì)組件產(chǎn)品驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)的正是汽車電子產(chǎn)品應(yīng)用中最容易發(fā)生的焊點(diǎn)開裂失效。

本文系統(tǒng)梳理了焊點(diǎn)開裂典型失效模式、失效機(jī)理，并整理了AEC-Q007及業(yè)內(nèi)日系、德系等主機(jī)廠對(duì)應(yīng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

常見焊點(diǎn)開裂異常分析

無(wú)鉛焊料疲勞開裂

汽車電子產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中，工作及環(huán)境溫度反復(fù)變化，同時(shí)器件與板件膨脹系數(shù)的差異造成焊點(diǎn)間積累應(yīng)力（即熱疲勞導(dǎo)致的非彈性應(yīng)變積累）。較軟的焊料為了釋放應(yīng)力，晶格方向開始失調(diào)并錯(cuò)位（亞晶界形成），并隨著疲勞應(yīng)力的反復(fù)施加，晶界處開始出現(xiàn)微裂紋并逐漸裂解為小塊，最終晶界裂紋相互貫通焊點(diǎn)開裂。

有鉛焊料疲勞開裂

有鉛焊料在應(yīng)力（熱及機(jī)械）積累作用下，物質(zhì)偏向于穩(wěn)定維持狀態(tài)的特性促使鉛元素首先出現(xiàn)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)并逐漸富集（晶粒粗化）現(xiàn)象。應(yīng)力的反復(fù)施加又促使富鉛積累形狀開始變得又長(zhǎng)又細(xì)，同時(shí)形狀的變化促使富鉛相 和富錫相 邊界表面出現(xiàn)了大量晶格缺失。焊料添加劑進(jìn)一步促使富鉛相 和富錫相 轉(zhuǎn)移擴(kuò)散及相互隔離。同元素的不斷聚集，最終造成富鉛、富錫晶界間出現(xiàn)空洞，疲勞應(yīng)力的反復(fù)施加，使得空洞逐漸擴(kuò)大相互貫通成為裂紋，最終表現(xiàn)為焊點(diǎn)開裂。

生產(chǎn)工藝異常開裂

除以上疲勞應(yīng)力容易造成開裂的情況，板件鎳層在化學(xué)浸金生產(chǎn)過(guò)程中磷元素含量的難以控制（過(guò)多、過(guò)少）均會(huì)造成焊點(diǎn)耐應(yīng)力性能變差，容易開裂風(fēng)險(xiǎn)。

相關(guān)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)

無(wú)論是產(chǎn)品正常使用承受的疲勞應(yīng)力，還是制程異常造成的焊點(diǎn)強(qiáng)度不夠。產(chǎn)品焊點(diǎn)的開裂問(wèn)題會(huì)直接導(dǎo)致電性開路失效，屬于嚴(yán)重質(zhì)量故障。對(duì)此各主機(jī)廠及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均制定了相關(guān)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)：

廣電計(jì)量檢測(cè)服務(wù)能力

廣電計(jì)量專注于車電產(chǎn)品環(huán)境可靠性測(cè)試認(rèn)證，現(xiàn)存1000+臺(tái)各類專業(yè)可靠性設(shè)備，并且具備液冷、超大腔體等極限需求的設(shè)備能力。在車電產(chǎn)品行業(yè)，特別是無(wú)鉛工藝驗(yàn)證方面，廣電計(jì)量累積了豐富的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)及分析能力，涵蓋各種腐蝕、電遷移、離子污染、錫須、翹曲應(yīng)力等領(lǐng)域，同時(shí)具備豐富的行業(yè)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)為大陸、馬瑞利、佛吉亞、電裝、小糸、捷普、光寶等企業(yè)提供專業(yè)的咨詢和服務(wù)。

廣電計(jì)量半導(dǎo)體服務(wù)優(yōu)勢(shì)

• 工業(yè)和信息化部“面向集成電路、芯片產(chǎn)業(yè)的公共服務(wù)平臺(tái)”。
• 工業(yè)和信息化部“面向制造業(yè)的傳感器等關(guān)鍵元器件創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化公共服務(wù)平臺(tái)”。
• 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)“導(dǎo)航產(chǎn)品板級(jí)組件質(zhì)量檢測(cè)公共服務(wù)平臺(tái)”。
• 廣東省工業(yè)和信息化廳“汽車芯片檢測(cè)公共服務(wù)平臺(tái)”。
• 江蘇省發(fā)展和改革委員會(huì)“第三代半導(dǎo)體器件性能測(cè)試與材料分析工程研究中心”。
• 上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)“大規(guī)模集成電路分析測(cè)試平臺(tái)”。

在集成電路及SiC領(lǐng)域是技術(shù)能力最全面、知名度最高的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)之一，已完成MCU、AI芯片、安全芯片等上百個(gè)型號(hào)的芯片驗(yàn)證，并支持完成多款型號(hào)芯片的工程化和量產(chǎn)。

在車規(guī)領(lǐng)域擁有AEC-Q及AQG324全套服務(wù)能力，獲得了近50家車廠的認(rèn)可，出具近400份AEC-Q及AQG324報(bào)告，助力100多款車規(guī)元器件量產(chǎn)。