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(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(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(jié)構(gòu)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(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期，分析可能的原因并提出改進措施。
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