一、溫變速率與熱應(yīng)力的關(guān)系
1.熱應(yīng)力累積：芯片在溫度急劇變化的環(huán)境中，由于不同材料的熱膨脹系數(shù)存在差異，內(nèi)部會產(chǎn)生熱應(yīng)力。當(dāng)試驗箱的溫變速率較快時，芯片在短時間內(nèi)經(jīng)歷大幅度的溫度變化，熱應(yīng)力會迅速累積。
2.焊點可靠性測試：快速變化的溫度環(huán)境相當(dāng)于對芯片進(jìn)行高強度的“壓力測試”，能夠精準(zhǔn)地篩選出那些在熱應(yīng)力作用下容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞、連接點斷裂或分層等問題的芯片。特別是對于芯片的焊點，快速溫變可能導(dǎo)致焊點因熱應(yīng)力而出現(xiàn)虛焊、脫焊現(xiàn)象。
二、溫變速率對焊點質(zhì)量的具體影響
1.焊點強度變化：在快速溫變的環(huán)境中，焊點可能會經(jīng)歷從低溫到高溫再到低溫的多次循環(huán)。這種循環(huán)可能導(dǎo)致焊點材料內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而影響焊點的強度。
2.焊點疲勞壽命：快速的溫度變化會增加焊點的熱疲勞次數(shù)，可能導(dǎo)致焊點提前達(dá)到疲勞壽命極限，出現(xiàn)斷裂或失效。
3.焊點開裂風(fēng)險：由于熱應(yīng)力的累積和釋放，焊點處可能會出現(xiàn)微小的裂紋。在持續(xù)的快速溫變環(huán)境中，這些裂紋可能會逐漸擴大，最終導(dǎo)致焊點開裂。
三、優(yōu)化溫變速率以改善焊點質(zhì)量
1.合理設(shè)置溫變速率：根據(jù)芯片的具體要求和試驗?zāi)康模侠碓O(shè)置試驗箱的溫變速率。避免過快的溫變速率導(dǎo)致焊點質(zhì)量下降。
2.加強焊點質(zhì)量檢測：在進(jìn)行冷熱沖擊試驗后，對芯片的焊點進(jìn)行質(zhì)量檢測。包括焊點的外觀檢查、強度測試等，以確保焊點質(zhì)量符合設(shè)計要求。
3.改進(jìn)焊接工藝：針對冷熱沖擊試驗箱測試中發(fā)現(xiàn)的問題，對焊接工藝進(jìn)行改進(jìn)。例如，優(yōu)化焊接參數(shù)、提高焊接質(zhì)量等，以增強焊點在快速溫變環(huán)境中的穩(wěn)定性。
三箱式冷熱沖擊試驗箱的溫變速率對芯片焊點的影響是多方面的。為了確保芯片在長期使用過程中的可靠性，需要合理設(shè)置試驗箱的溫變速率，并加強焊點質(zhì)量檢測和改進(jìn)焊接工藝。
