最近,我们接待了一位做PCB元器件制造的客户,他们遇到了一个棘手的质量问题:同样是0201规格的贴片,在不同批次的电路板上表现出的焊接强度差异很大,有的轻轻一碰就掉,有的怎么推都推不掉。客户想知道,究竟是焊接工艺出了问题,还是元器件本身存在差异?带着这个疑问找到了我们,希望通过专业的推拉力测试,对两块板相同位置的元器件进行对比分析,找到问题根源。本文科准测控小编将基于PCB板及元器件的实际测试案例,为您详细解读如何通过推拉力测试机精准评估PCB板元器件的焊接强度,帮助有需要的朋友建立科学的质量管控体系。
一、测试原理
PCB元器件推力测试(又称芯片剪切力测试)的核心原理是剪切力学原理,通过对元器件侧面施加平行于PCB板面的推力,直至元器件从焊盘上脱落,记录整个过程中的力值变化。
二、测试标准
- IPC-TM-650 试验方法手册:国际电子工业联接协会发布的测试方法标准,其中涉及元器件剪切强度的测试方法,是行业内最通用的参考标准。
- JESD22-B117A 半导体器件剪切强度测试方法
- MIL-STD-883 微电子器件测试方法标准
- GB/T 4937.22-2018 半导体器件 机械和气候试验方法
三、测试设备与条件
1.Beta-S100****推拉力测试机

设备简介:
配置5kg量程传感器,满足0201微小器件推力测试需求,精度等级0.5级,最小分辨率可达0.1g,确保微小力值精准测量,四轴运动平台,位移控制精度高,可精准定位微小器件,高倍率CCD摄像头,具备十字激光对中功能,精准定位器件位置。
2.测试条件:
测试速度:200μm/s
剪切高度:10μm(设置为元器件厚度的1/3处)
测试类型:破坏性测试
合格力值标准:1000g(根据客户要求设定)
环境温度:常温(23±2℃)
3.测试样品
PCB板(客户提供的两块板,分别为光板试样和焊接元器件试样)
四、测试步骤
步骤一:样品检查与准备
检查PCB样品外观,确认元器件位置标记清晰。用无尘布轻轻擦拭样品表面,去除可能影响测试的灰尘和污染物。将样品固定在测试平台的真空吸附夹具上,确保板面水平无晃动。
步骤二:推刀安装与对中
安装平头推刀。通过光学系统将推刀移动至待测器件长边中心位置。设置剪切高度10μm(约为器件厚度的1/3)。
步骤三:设备参数设置
在测试软件中设置以下参数:
- 测试模式:破坏性测试
- 测试速度:200μm/s
- 剪切高度:10μm
- 传感器量程:5kg
- 合格力值:1000g
- 数据记录:开启推力-时间曲线记录
步骤四:执行测试
- 启动测试程序,推刀以200μm/s速度匀速推动器件
- 实时观察推力-时间曲线变化
- 测试持续至器件脱落,设备自动记录最大推力值
- 保存测试数据,记录失效分类代码
步骤五:失效模式观察
取下测试后的样品,用显微镜观察焊点破坏形态,记录失效模式分类:
- 分类1:焊接界面失效(器件与焊盘界面分离)
- 分类2:焊料内聚失效(焊锡部分残留在器件和焊盘两侧)
- 分类3:元器件本体破坏(器件碎裂)
- ungraded:无法明确分类
步骤六:重复测试
按步骤四至五依次完成同块板其他位置及第二块板的测试。

以上就是科准测控小编分享的PCB元器件推力测试相关内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于SMT焊接质量检测方法、推拉力测试机选型指南、微小器件推力测试夹具定制方案、失效模式分析技巧和IPC测试标准等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准测控技术团队为您免费解答!
审核编辑 黄宇
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