近期，公司出貨了一臺推拉力測試機，是關(guān)于微焊點剪切力測試。在微電子封裝領(lǐng)域，焊點的可靠性是確保電子設(shè)備性能和壽命的關(guān)鍵因素之一。微焊點剪切力測試作為一種重要的檢測手段，能夠有效評估焊點與基板之間的結(jié)合強度，為封裝工藝的優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量的控制提供重要依據(jù)。本文科準測控小編將詳細介紹微焊點剪切力測試的原理以及Beta S100推拉力測試機在該領(lǐng)域的應(yīng)用。

一、測試原理

微焊點剪切力測試的基本原理是通過施加剪切力，模擬焊點在實際使用中可能面臨的機械應(yīng)力，從而評估焊點的抗剪強度。具體步驟如下：

剪切力施加：使用專用的剪切工具對焊點施加垂直于焊點表面的剪切力，直至焊點發(fā)生破壞。

實時數(shù)據(jù)采集：在測試過程中，設(shè)備會實時記錄力值和位移的變化，最終通過分析失效時的最大剪切力值來評估焊點的強度。

失效模式分析：觀察焊點的破壞模式（如焊點斷裂、基板分離等），以判斷焊點的失效特性。

二、測試設(shè)備和工具

1、Beta S100推拉力測試機

A、設(shè)備介紹

Beta S100推拉力測試機是一種專為微電子領(lǐng)域設(shè)計的動態(tài)測試設(shè)備，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝、LED封裝、光電子器件封裝等多個行業(yè)。該設(shè)備采用先進的傳感技術(shù)，能夠精確測量材料或組件在推力、拉力和剪切力作用下的強度和耐久性。其主要特點包括：

高精度：全量程采用自主研發(fā)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測試數(shù)據(jù)的準確性。

多功能性：支持多種測試模式，如晶片推力測試、金球推力測試、金線拉力測試以及剪切力測試等。

B、產(chǎn)品特點

C、推刀

D、實測案例

E、常用工裝夾具

F、應(yīng)用場景

Beta S100推拉力測試機不僅適用于微焊點剪切力測試，還廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

半導(dǎo)體封裝中的引線鍵合強度測試。

LED封裝中的焊球強度測試。

汽車電子和航空航天領(lǐng)域的焊接強度檢測。

三、測試流程

步驟一、測試前準備

1、設(shè)備檢查與校準

a、設(shè)備檢查

檢查Beta S100推拉力測試機的外觀，確保無損壞或松動部件。

檢查電源線、數(shù)據(jù)線連接是否牢固，確保設(shè)備供電和數(shù)據(jù)傳輸正常。

檢查測試夾具和剪切工具是否清潔，無殘留物或損壞。

b、設(shè)備校準

打開設(shè)備，預(yù)熱15分鐘，確保傳感器和測量系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。

使用標準砝碼或校準工具對負載單元進行校準，確保測量精度。

校準完成后，記錄校準數(shù)據(jù)并確認設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。

2、測試工具選擇

根據(jù)焊點的尺寸、形狀和材料特性，選擇合適的剪切工具（如剪切刀、剪切頭等）。

確保剪切工具的尺寸與焊點匹配，避免因工具過大或過小導(dǎo)致測試誤差。

檢查剪切工具的刃口是否鋒利，刃口損壞可能影響測試結(jié)果。

步驟二、樣品準備

1、樣品清潔

使用無水乙醇或?qū)Ｓ们鍧崉┣鍧崢悠繁砻?，去除灰塵、油污等雜質(zhì)。

確保焊點表面無氧化層或殘留物，以免影響測試結(jié)果。

2、樣品固定

將樣品固定在測試夾具中，確保焊點位置準確且與剪切工具對齊。

使用專用夾具或真空吸盤固定樣品，避免樣品在測試過程中移動。

步驟三、測試過程

1、參數(shù)設(shè)置

a、測試模式選擇

在設(shè)備控制軟件中選擇“剪切力測試”模式。

b、測試參數(shù)設(shè)置

剪切速度：根據(jù)焊點材料特性設(shè)置合適的剪切速度（通常為0.5~5 mm/s）。

剪切角度：設(shè)置剪切力施加的角度（通常為90°或45°，具體根據(jù)焊點結(jié)構(gòu)確定）。

測試范圍：設(shè)置力值和位移的測量范圍，確保設(shè)備在測試過程中不會過載。

數(shù)據(jù)采集頻率：設(shè)置數(shù)據(jù)采集頻率（通常為100 Hz以上），以確保數(shù)據(jù)的完整性和準確性。

2、測試執(zhí)行

a、施加剪切力

啟動測試程序，設(shè)備自動施加剪切力。

在測試過程中，觀察設(shè)備顯示屏上的力值和位移曲線，確保測試過程正常進行。

b、記錄數(shù)據(jù)

當焊點發(fā)生破壞時，設(shè)備自動停止測試，并記錄失效時的剪切力值、位移數(shù)據(jù)以及失效模式。

保存測試數(shù)據(jù)，包括力值曲線、位移曲線和失效模式照片。

步驟四、測試后處理

1、失效模式分析

a、觀察失效模式

檢查焊點的破壞位置，判斷失效模式（如焊點斷裂、基板分離、焊點與基板界面破壞等）。

使用顯微鏡或放大鏡觀察失效細節(jié)，記錄失效特征。

b、分析失效原因

根據(jù)失效模式，分析焊點強度不足的原因，如焊接工藝缺陷、材料問題或設(shè)計不合理等。

步驟五、數(shù)據(jù)分析

a、數(shù)據(jù)整理

將測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入分析軟件，生成力值-位移曲線。

計算焊點的最大剪切力值，并與設(shè)計標準或行業(yè)規(guī)范進行對比。

b、結(jié)果評估

根據(jù)測試結(jié)果，評估焊點的可靠性是否符合要求。

如果焊點強度低于預(yù)期，分析可能的原因并提出改進措施。

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審核編輯 黃宇