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微焊點剪切力測試詳解:從原理到實踐

 更新時間:2025-03-10 點擊量:285

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,為封裝工藝的優化和產品質量的控制提供重要依據。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:

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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,直至焊點發生破壞。

實時數據采集: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

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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。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的高精度數據采集系統,確保測試數據的準確性。

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、產品特點

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C、推刀

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D、實測案例

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E、常用工裝夾具

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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、數據線連接是否牢固,確保設備供電和數據傳輸正常。

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達到穩定狀態。

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,記錄校準數據并確認設備處于正常工作狀態。

2測試工具選擇

根據焊點的尺寸、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。

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測試參數設置

剪切速度:根據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°45°,具體根據焊點結構確定)。

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。

數據采集頻率:設置數據采集頻率(通常為100 Hz以上),以確保數據的完整性和準確性。

2測試執行

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記錄數據

當焊點發生破壞時,設備自動停止測試,并記錄失效時的剪切力值、位移數據以及失效模式。

保存測試數據,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,記錄失效特征。

b分析失效原因

根據失效模式,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、數據分析

a數據整理

將測試數據導入分析軟件,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規范進行對比。

b結果評估

根據測試結果,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。

 

以上就是小編介紹的有關于微焊點剪切力測試相關內容了,希望可以給大家帶來幫助!如果您還想了解更多關于微焊點剪切力測試方法、測試標準和剪切力計算公式,推拉力測試機怎么使用視頻和圖解,使用步驟及注意事項、作業指導書,原理、怎么校準和使用方法視頻,推拉力測試儀操作規范、使用方法和測試視頻 ,焊接強度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題,歡迎您關注我們,也可以給我們私信和留言,【科準測控】小編將持續為大家分享推拉力測試機在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導體、BGA元件焊點、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領域應用中可能遇到的問題及解決方案。

 

 


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