今年3月份AEC委員會發(fā)布了針對組件產品驗證標準，該標準針對的正是汽車電子產品應用中最容易發(fā)生的焊點開裂失效。

本文系統梳理了焊點開裂典型失效模式、失效機理，并整理了AEC-Q007及業(yè)內日系、德系等主機廠對應檢驗標準。

常見焊點開裂異常分析

無鉛焊料疲勞開裂

汽車電子產品在應用過程中，工作及環(huán)境溫度反復變化，同時器件與板件膨脹系數的差異造成焊點間積累應力（即熱疲勞導致的非彈性應變積累）。較軟的焊料為了釋放應力，晶格方向開始失調并錯位（亞晶界形成），并隨著疲勞應力的反復施加，晶界處開始出現微裂紋并逐漸裂解為小塊，最終晶界裂紋相互貫通焊點開裂。

有鉛焊料疲勞開裂

有鉛焊料在應力（熱及機械）積累作用下，物質偏向于穩(wěn)定維持狀態(tài)的特性促使鉛元素首先出現擴散運動并逐漸富集（晶粒粗化）現象。應力的反復施加又促使富鉛積累形狀開始變得又長又細，同時形狀的變化促使富鉛相 和富錫相 邊界表面出現了大量晶格缺失。焊料添加劑進一步促使富鉛相 和富錫相 轉移擴散及相互隔離。同元素的不斷聚集，最終造成富鉛、富錫晶界間出現空洞，疲勞應力的反復施加，使得空洞逐漸擴大相互貫通成為裂紋，最終表現為焊點開裂。

生產工藝異常開裂

除以上疲勞應力容易造成開裂的情況，板件鎳層在化學浸金生產過程中磷元素含量的難以控制（過多、過少）均會造成焊點耐應力性能變差，容易開裂風險。

相關驗證標準

無論是產品正常使用承受的疲勞應力，還是制程異常造成的焊點強度不夠。產品焊點的開裂問題會直接導致電性開路失效，屬于嚴重質量故障。對此各主機廠及行業(yè)標準均制定了相關驗證標準：

廣電計量檢測服務能力

廣電計量專注于車電產品環(huán)境可靠性測試認證，現存1000+臺各類專業(yè)可靠性設備，并且具備液冷、超大腔體等極限需求的設備能力。在車電產品行業(yè)，特別是無鉛工藝驗證方面，廣電計量累積了豐富的檢測經驗及分析能力，涵蓋各種腐蝕、電遷移、離子污染、錫須、翹曲應力等領域，同時具備豐富的行業(yè)服務經驗，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。

廣電計量半導體服務優(yōu)勢

• 工業(yè)和信息化部“面向集成電路、芯片產業(yè)的公共服務平臺”。
• 工業(yè)和信息化部“面向制造業(yè)的傳感器等關鍵元器件創(chuàng)新成果產業(yè)化公共服務平臺”。
• 國家發(fā)展和改革委員會“導航產品板級組件質量檢測公共服務平臺”。
• 廣東省工業(yè)和信息化廳“汽車芯片檢測公共服務平臺”。
• 江蘇省發(fā)展和改革委員會“第三代半導體器件性能測試與材料分析工程研究中心”。
• 上海市科學技術委員會“大規(guī)模集成電路分析測試平臺”。

在集成電路及SiC領域是技術能力最全面、知名度最高的第三方檢測機構之一，已完成MCU、AI芯片、安全芯片等上百個型號的芯片驗證，并支持完成多款型號芯片的工程化和量產。

在車規(guī)領域擁有AEC-Q及AQG324全套服務能力，獲得了近50家車廠的認可，出具近400份AEC-Q及AQG324報告，助力100多款車規(guī)元器件量產。