在電子制造領(lǐng)域，線路板（PCB）上元器件焊點(diǎn)的可靠性直接決定了整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量與壽命。無(wú)論是智能手機(jī)、汽車電子，還是航空航天設(shè)備，一個(gè)微小的焊點(diǎn)失效都可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。因此，對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試是質(zhì)量控制中至關(guān)重要的一環(huán)。

其中，焊點(diǎn)推力測(cè)試作為一種高效、直觀的定量檢測(cè)方法，被廣泛應(yīng)用于電阻、電容、電感、晶體管等表面貼裝（SMT）元器件的焊接強(qiáng)度評(píng)估。它能精確測(cè)量焊點(diǎn)在外力作用下發(fā)生斷裂時(shí)所能承受的最大力值，從而判斷焊點(diǎn)是否存在虛焊、冷焊、焊接不足等缺陷。科準(zhǔn)測(cè)控本文將深入探討焊點(diǎn)推力測(cè)試的原理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并重點(diǎn)介紹如何使用Alpha W260推拉力測(cè)試儀 完成這一測(cè)試，為您的產(chǎn)品質(zhì)量保駕護(hù)航。

一、測(cè)試原理

焊點(diǎn)推力測(cè)試的基本原理是牛頓第三定律。通過(guò)一個(gè)特制的推力測(cè)試治具（如頂?shù)?、鉤爪等），以恒定且垂直于PCB板面的方向（或根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求的角度）向元器件的特定部位施加推力。測(cè)試儀器持續(xù)記錄推力值的變化，直至焊點(diǎn)發(fā)生斷裂（可以是焊盤剝離、焊錫本身斷裂或元器件引腳斷裂）。

此時(shí)儀器記錄下的峰值力值，即為該焊點(diǎn)的推力強(qiáng)度。通過(guò)將實(shí)測(cè)值與預(yù)設(shè)的合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，即可客觀地判定該焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度是否滿足要求。

二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

IPC/JEDEC J-STD-002: 針對(duì)有引腳元器件的焊點(diǎn)強(qiáng)度測(cè)試。

IPC/JEDEC J-STD-020: 雖然主要針對(duì)潮濕敏感度，但其相關(guān)的可靠性測(cè)試中會(huì)涉及機(jī)械應(yīng)力。

GJB 548B (軍標(biāo)): 方法中包含了微電子器件的機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試。

企業(yè)/internal標(biāo)準(zhǔn): 許多大型制造商會(huì)根據(jù)自身產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景（如汽車、工業(yè)控制等）制定更為嚴(yán)格的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。

三、 測(cè)試儀器

1、Alpha W260推拉力測(cè)試儀

Alpha W260推拉力測(cè)試儀是一款高精度、多功能的材料力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備，特別適用于微電子領(lǐng)域的焊點(diǎn)、引線、粘合劑等強(qiáng)度的測(cè)試。

主要特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：

高精度力值測(cè)量：采用高分辨率傳感器，力值測(cè)量精度高，重復(fù)性好，確保數(shù)據(jù)的可靠性。

寬范圍力值測(cè)試：測(cè)試力范圍覆蓋廣，適用于從0402小元件到大型連接器等不同規(guī)格的器件。

用戶友好軟件：內(nèi)置的專業(yè)測(cè)試軟件能夠?qū)崟r(shí)顯示力-位移曲線，自動(dòng)計(jì)算最大剪切力、能量等參數(shù)，并生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告。

豐富的治具配置：提供多種推力、剪切力治具，測(cè)試靈活性極高。

四、測(cè)試流程（以測(cè)試一個(gè)SMD電阻為例）

步驟1：準(zhǔn)備工作

儀器開機(jī)：?jiǎn)?dòng)Alpha W260測(cè)試儀及配套軟件，預(yù)熱并進(jìn)行傳感器歸零。

樣品固定：將待測(cè)線路板牢固地固定在儀器的測(cè)試平臺(tái)上，確保測(cè)試時(shí)PCB無(wú)任何移動(dòng)。

選擇并安裝治具：根據(jù)被測(cè)元器件類型（如片式電阻）選擇合適的推力頂?shù)丁ｍ數(shù)兜膶挾葢?yīng)略小于元器件的長(zhǎng)度，以確保推力作用于元器件本體中上部，而非直接頂在焊點(diǎn)上。

參數(shù)設(shè)置：在軟件中設(shè)置測(cè)試參數(shù)：

測(cè)試模式：推力測(cè)試。

行程限值：設(shè)置一個(gè)安全的移動(dòng)上限，防止意外撞擊。

目標(biāo)力值/終止條件： 通常設(shè)置為“峰值力下降百分比”，如峰值力下降80%時(shí)自動(dòng)停止。

步驟2：對(duì)位與調(diào)零

使用儀器的手動(dòng)操控旋鈕或軟件微調(diào)功能，移動(dòng)測(cè)試臂，使推力頂?shù)遁p輕接觸被測(cè)元器件的側(cè)面中心位置。

在軟件界面進(jìn)行“位置清零”，確保測(cè)試起始位置準(zhǔn)確。

步驟3：執(zhí)行測(cè)試

點(diǎn)擊軟件上的“開始測(cè)試”按鈕。儀器將按照預(yù)設(shè)速度勻速施加推力。

實(shí)時(shí)觀察力值-位移曲線的變化。

步驟4：測(cè)試完成與結(jié)果記錄

當(dāng)焊點(diǎn)斷裂，力值瞬間跌落，儀器自動(dòng)停止并記錄峰值力。

軟件界面會(huì)清晰顯示本次測(cè)試的最大推力值。

抬起測(cè)試臂，取出測(cè)試完成的樣品。

步驟5：結(jié)果分析與失效模式判定

數(shù)據(jù)分析：軟件會(huì)自動(dòng)將峰值力與預(yù)設(shè)的合格/不合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并給出判定結(jié)果。

失效分析：觀察焊點(diǎn)斷裂后的形態(tài)至關(guān)重要。常見的失效模式有：

焊錫斷裂：斷裂面在焊料內(nèi)部，通常表明焊接良好。

焊盤剝離： PCB上的銅焊盤從基材上剝離，可能意味著PCB質(zhì)量或工藝問(wèn)題。

元器件斷裂：元器件本體損壞，表明元器件強(qiáng)度或推力過(guò)大。

步驟6：生成報(bào)告

審核編輯 黃宇