微焊点剪切力测试必看：原理与流程全解析！

近期，公司出货了一台推拉力测试机，是关于微焊点剪切力测试。在微电子封装领域，焊点的可靠性是确保电子设备性能和寿命的关键因素之一。微焊点剪切力测试作为一种重要的检测手段，能够有效评估焊点与基板之间的结合强度，为封装工艺的优化和产品质量的控制提供重要依据。本文科准测控小编将详细介绍微焊点剪切力测试的原理以及Beta S100推拉力测试机在该领域的应用。

一、测试原理

微焊点剪切力测试的基本原理是通过施加剪切力，模拟焊点在实际使用中可能面临的机械应力，从而评估焊点的抗剪强度。具体步骤如下：

剪切力施加：使用专用的剪切工具对焊点施加垂直于焊点表面的剪切力，直至焊点发生破坏。

实时数据采集：在测试过程中，设备会实时记录力值和位移的变化，最终通过分析失效时的最大剪切力值来评估焊点的强度。

失效模式分析：观察焊点的破坏模式（如焊点断裂、基板分离等），以判断焊点的失效特性。

二、测试设备和工具

1、Beta S100推拉力测试机

A、设备介绍

Beta S100推拉力测试机是一种专为微电子领域设计的动态测试设备，广泛应用于半导体封装、LED封装、光电子器件封装等多个行业。该设备采用先进的传感技术，能够精确测量材料或组件在推力、拉力和剪切力作用下的强度和耐久性。其主要特点包括：

高精度：全量程采用自主研发的高精度数据采集系统，确保测试数据的准确性。

多功能性：支持多种测试模式，如晶片推力测试、金球推力测试、金线拉力测试以及剪切力测试等。

B、产品特点

C、推刀

D、实测案例

E、常用工装夹具

F、应用场景

Beta S100推拉力测试机不仅适用于微焊点剪切力测试，还广泛应用于以下领域：

半导体封装中的引线键合强度测试。

LED封装中的焊球强度测试。

汽车电子和航空航天领域的焊接强度检测。

三、测试流程

步骤一、测试前准备

1、设备检查与校准

a、设备检查

检查Beta S100推拉力测试机的外观，确保无损坏或松动部件。

检查电源线、数据线连接是否牢固，确保设备供电和数据传输正常。

检查测试夹具和剪切工具是否清洁，无残留物或损坏。

b、设备校准

打开设备，预热15分钟，确保传感器和测量系统达到稳定状态。

使用标准砝码或校准工具对负载单元进行校准，确保测量精度。

校准完成后，记录校准数据并确认设备处于正常工作状态。

2、测试工具选择

根据焊点的尺寸、形状和材料特性，选择合适的剪切工具（如剪切刀、剪切头等）。

确保剪切工具的尺寸与焊点匹配，避免因工具过大或过小导致测试误差。

检查剪切工具的刃口是否锋利，刃口损坏可能影响测试结果。

步骤二、样品准备

1、样品清洁

使用无水乙醇或专用清洁剂清洁样品表面，去除灰尘、油污等杂质。

确保焊点表面无氧化层或残留物，以免影响测试结果。

2、样品固定

将样品固定在测试夹具中，确保焊点位置准确且与剪切工具对齐。

使用专用夹具或真空吸盘固定样品，避免样品在测试过程中移动。

步骤三、测试过程

1、参数设置

a、测试模式选择

在设备控制软件中选择“剪切力测试”模式。

b、测试参数设置

剪切速度：根据焊点材料特性设置合适的剪切速度（通常为0.5~5 mm/s）。

剪切角度：设置剪切力施加的角度（通常为90°或45°，具体根据焊点结构确定）。

测试范围：设置力值和位移的测量范围，确保设备在测试过程中不会过载。

数据采集频率：设置数据采集频率（通常为100 Hz以上），以确保数据的完整性和准确性。

2、测试执行

a、施加剪切力

启动测试程序，设备自动施加剪切力。

在测试过程中，观察设备显示屏上的力值和位移曲线，确保测试过程正常进行。

b、记录数据

当焊点发生破坏时，设备自动停止测试，并记录失效时的剪切力值、位移数据以及失效模式。

保存测试数据，包括力值曲线、位移曲线和失效模式照片。

步骤四、测试后处理

1、失效模式分析

a、观察失效模式

检查焊点的破坏位置，判断失效模式（如焊点断裂、基板分离、焊点与基板界面破坏等）。

使用显微镜或放大镜观察失效细节，记录失效特征。

b、分析失效原因

根据失效模式，分析焊点强度不足的原因，如焊接工艺缺陷、材料问题或设计不合理等。

步骤五、数据分析

a、数据整理

将测试数据导入分析软件，生成力值-位移曲线。

计算焊点的最大剪切力值，并与设计标准或行业规范进行对比。

b、结果评估

根据测试结果，评估焊点的可靠性是否符合要求。

如果焊点强度低于预期，分析可能的原因并提出改进措施。

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审核编辑 黄宇