近期，公司出貨了一臺推拉力測試機，是關于微焊點剪切力測試。在微電子封裝領域，焊點的可靠性是確保電子設備性能和壽命的關鍵因素之一。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域的應用。

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、測試設備和工具

1、Beta S100推拉力測試機

A、設備介紹

Beta S100推拉力測試機是一種專為微電子領域設計的動態(tài)測試設備，廣泛應用于半導體封裝、LED封裝、光電子器件封裝等多個行業(yè)。該設備采用先進的傳感技術，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，還廣泛應用于以下領域：

半導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域的焊接強度檢測。

三、測試流程

步驟一、測試前準備

1、設備檢查與校準

a、設備檢查

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、設備校準

打開設備，預熱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果。

步驟二、樣品準備

1、樣品清潔

使用無水乙醇或專用清潔劑清潔樣品表面，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)設置

a、測試模式選擇

在設備控制軟件中選擇“剪切力測試”模式。

b、測試參數(shù)設置

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

剪切角度：設置剪切力施加的角度（通常為90°或45°，具體根據(jù)焊點結構確定）。

測試范圍：設置力值和位移的測量范圍，確保設備在測試過程中不會過載。

數(shù)據(jù)采集頻率：設置數(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，設備自動施加剪切力。

在測試過程中，觀察設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，并與設計標準或行業(yè)規(guī)范進行對比。

b、結果評估

根據(jù)測試結果，評估焊點的可靠性是否符合要求。

如果焊點強度低于預期，分析可能的原因并提出改進措施。

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審核編輯 黃宇