理想的焊点形成一个可靠的、电气上连续的、机械上稳固的联接。适当的可靠性设计(DFR, design for reliability)是需要的,以保证适当的性能。使用DFR设计的焊点,当以良好的品质制造时,可以在产品的设计运行环境中工作到整个设计寿命。
加速试验问题
在DFR方面,请参阅IPC-D-279《可靠的表面贴装技术印制板装配设计指南》。可是,在许多情况中,足够的可靠性应该通过加速试验来证实。IPC-SM-785《表面贴装焊接的加速试验指南》给出了适当的加速试验指引。IPC-SM-785是一个指导性文件,不是标准,适当的加速试验要求相当的资源与时间。由于没有适当的标准,出现了高度加速的实验方法 - 不符合IPC-SM-785指引的方法 - 还有一些过分的主张,比如试验结果即意味着产品的可靠性。
不断缩小的元件尺寸现在要求将焊接点的可靠性设计到元件中去。需要一个客观的手段来提供一个在竞争的产品中比较可靠性的方法。基于这个理由,开发出IPC-9701《表面贴装焊接的性能实验方法和技术指标要求》。
可靠性试验要求
虽然JEDEC的试验单独地涉及到元件,但是2002年1月发布的IPC-9701的主要目的是试验那些受到发生在元件与PCB之间的热膨胀不匹配所威胁的焊接点的可靠性。因此,应该考虑完全不同的物理参数和损坏机制。由于PCB在多数情况下是一个常数(考虑FR-4,厚度足够防止由于PCB弯曲的应力释放),因此试验要设计来显示适宜性,或一个给定元件因此而对各种运作环境缺乏。为了试验的目的,PCB与表面涂层应该标准化,使得它不影响试验结果。
这些方面不应该妨碍在IPC-9701中描述的方法的使用,以比较性地评估不同的表面涂层,或任何其他变量,只要清楚地叙述了与IPC-9701的不同之处。对产品运行环境的任何推断都是无效的,例如该文件附录A中所注释的条件。
表一和二提供了IPC-9701的试验条件和合格要求,一起有结果试验温度范围(ΔT)和平均循环温度(Tsj)。也包括了相关的注释,有关推荐的试验条件和合格要求,以及超出IPC-SM-785警告的温度循环范围。