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BS EN 62137——表面安装焊点环境与耐久性试验方法标准系列（SMT焊点可靠性）
Surface Mounting Technology — Environmental and Endurance Test Methods for Surface Mount Solder Joints（SMT 焊点可靠性试验）
🔧 BS EN 62137 是英国标准协会（BSI）采用欧洲标准 EN 62137 并等同采用国际标准 IEC 62137 的系列标准，其主题是表面安装技术（SMT）中焊点的环境与耐久性试验方法。该系列针对表面安装电子组件的焊点可靠性，规定了在机械、热与环境载荷下对焊点进行模拟与加速试验的统一方法，为汽车电子、消费电子、工业控制与通信设备等领域的焊点寿命评估和失效分析提供了共同的技术语言。本标准系列由 BSI 电子组装技术委员会 EPL/501 参与制定，全文基于 IEC TC 91（电子组装技术）的工作成果。
💡 焊点是表面安装组件中最脆弱的环节之一：绝大多数现场失效源于焊点的疲劳断裂。BS EN 62137 系列的意义，就是把”跌落””弯曲””剪切”等真实工况转化为可重复、可量化的试验方法，使不同制造商之间具备可比性。
一、系列概述与适用范围 📌
BS EN 62137 系列属于”方法标准”，其核心目标是规定表面安装焊点在环境条件与耐久性两大类试验中的统一做法。所谓环境试验，指模拟温度、湿度、机械冲击等单一或叠加环境载荷；所谓耐久性试验，指通过循环加载使焊点累积损伤直至失效，从而评估焊点的疲劳寿命或可靠性水平。
系列各分部均以”Part x-y”命名，其中 x 表示主题组别，y 表示该组别内的具体方法序号。各方部之间相对独立，工程上既可选择性地采用单一试验方法，也可以组合使用以全面评估焊点可靠性。试验结果通常以焊点失效时的循环次数、载荷水平或裂纹扩展状态表示，为设计验证、工艺验收和寿命预测提供依据。
⚠️ 本系列中的部分文件（如 Part 3、Part 4）为扫描版本，本文相关章节依据公开领域知识撰写，具体试验参数与判定准则请以 BSI 官方发布版本为准。
二、系列构成与分部清单 📋
| 标准号 | 年份 | 主题（试验方法） | 文件性质 |
|---|---|---|---|
| BS EN 62137-1-3 | 2009 | 循环跌落试验（Cyclic drop test） | 可读文本 |
| BS EN 62137-1-4 | 2009 | 循环弯曲试验（Cyclic bending test） | 可读文本 |
| BS EN 62137-1-5 | 2009 | 机械剪切疲劳试验（Mechanical shear fatigue test） | 可读文本 |
| BS EN 62137-3 | 2012 | 系列第 3 部分相关试验方法与规定 | 扫描版本 |
| BS EN 62137-4 | 2014 | 系列第 4 部分相关试验方法与规定 | 扫描版本 |
✅ 三个可读分部（1-3、1-4、1-5）分别覆盖跌落、弯曲、剪切三种最具代表性的机械加载模式，恰好对应便携设备跌落、板级挠曲和端子受力三种典型失效场景。
三、关键技术要求 🔬
1. 循环跌落试验（Part 1-3）
循环跌落试验用于模拟便携式电子设备反复跌落冲击造成的焊点损伤。标准规定了试验装置的跌落高度、跌落频率、冲击方向以及试验板的安装方式，要求在规定循环次数内检查焊点是否出现裂纹或功能失效。试验的重复性依赖于跌落台的冲击特性一致性，试验前通常需要对冲击脉冲进行标定。
2. 循环弯曲试验（Part 1-4）
循环弯曲试验模拟电路板在插入、按压或整机机械载荷下的板级挠曲。标准规定了弯曲行程（挠度）、弯曲频率、支撑跨距以及试样板厚度等参数，以在焊点处产生重复的弯曲应力。该试验尤其适合评估 BGA、QFN 等面阵列封装焊点在板级弯曲工况下的抗疲劳能力。
3. 机械剪切疲劳试验（Part 1-5）
机械剪切疲劳试验通过往复剪切载荷直接作用于焊点，评估焊点在水平方向周期应力下的疲劳寿命。标准规定了剪切幅值、频率、加载波形与循环终止条件，通常需要对试验夹具进行特殊设计以保证载荷作用于焊点本体而非端子或基板。
⚠️ 试验结果的可比性高度依赖试验参数设置与样品制备的一致性。不同分部之间的样品（如共晶锡铅焊点与无铅焊点）、焊盘处理与温度条件变化，都会显著影响失效循环数，引用时务必注明完整的试验参数。
四、工程实践应用 🛠️
- 📱 便携设备验证：循环跌落试验是手机、平板、可穿戴设备焊点可靠性验证的常用手段，可直接对标用户跌落工况。
- 🔌 连接器与端子评估：剪切疲劳试验常用于评估连接器端子焊接、排线焊接等承受反复机械力的焊点。
- 🖥️ 板级互连设计：循环弯曲试验帮助设计人员评估板厚、焊盘尺寸、封装选择对板级挠曲下的焊点寿命影响，可用于选型对比。
- 📊 寿命预测：将不同应力水平下的失效循环数数据导入 Miner 累积损伤或 Coffin-Manson 类模型，可对焊点服役寿命进行工程估算。
- 🏭 工艺与材料验收：在导入新焊料、新助焊剂或新表面处理工艺时，可选用本系列相关方法进行对比试验，作为工艺变更的可靠性判据。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问：BS EN 62137 与 IEC 62137 是什么关系？
答：BS EN 62137 是英国对欧洲标准 EN 62137 的采纳版本，而 EN 62137 又等同采用 IEC 62137。三者技术内容一致，英国标准同时给出了英国全国前言的采用说明。
答：BS EN 62137 是英国对欧洲标准 EN 62137 的采纳版本，而 EN 62137 又等同采用 IEC 62137。三者技术内容一致，英国标准同时给出了英国全国前言的采用说明。
❓ 问：三个可读分部（跌落/弯曲/剪切）之间如何选择？
答：按产品实际失效模式选择：便携设备首选循环跌落；板级受挠曲载荷（如插卡、按键按压）选循环弯曲；端子、连接器类水平受力选剪切疲劳。条件允许时可组合使用全面覆盖。
答：按产品实际失效模式选择：便携设备首选循环跌落；板级受挠曲载荷（如插卡、按键按压）选循环弯曲；端子、连接器类水平受力选剪切疲劳。条件允许时可组合使用全面覆盖。
❓ 问：试验中焊点失效的判定标准是什么？
答：本系列为方法标准，判定准则通常由产品规范约定，常见判据包括电气连续性失效（如电阻突变）、显微镜下可见裂纹、以及规定循环次数内功能失效等。
答：本系列为方法标准，判定准则通常由产品规范约定，常见判据包括电气连续性失效（如电阻突变）、显微镜下可见裂纹、以及规定循环次数内功能失效等。
❓ 问：无铅焊点与含铅焊点在试验参数上有区别吗？
答：方法本身通用，但无铅焊料的蠕变与疲劳特性与含铅焊料不同。试验报告中应注明焊料合金成分、峰值回流温度等工艺信息，以保证试验结果的可解释性与复现性。
答：方法本身通用，但无铅焊料的蠕变与疲劳特性与含铅焊料不同。试验报告中应注明焊料合金成分、峰值回流温度等工艺信息，以保证试验结果的可解释性与复现性。
🔍 问：扫描版本（Part 3、Part 4）的条款能否直接引用？
答：本文对扫描版本仅作概要与定位说明，未逐条转述。正式工程引用必须核对 BSI 官方发布版本原文，避免因条款细节差异导致误用。
答：本文对扫描版本仅作概要与定位说明，未逐条转述。正式工程引用必须核对 BSI 官方发布版本原文，避免因条款细节差异导致误用。
