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SMT焊接強(qiáng)度檢測(cè)全手冊(cè):IPC標(biāo)準(zhǔn)解讀與推拉力測(cè)試機(jī)操作

來(lái)源:蘇州科準(zhǔn)測(cè)控有限公司   2025年04月27日 10:23  

在電子制造領(lǐng)域,表面貼裝技術(shù)(SMT)已成為主流工藝,其焊接質(zhì)量直接影響電子產(chǎn)品的可靠性和壽命。隨著元器件尺寸不斷縮小、封裝形式日益復(fù)雜(如01005、CSP、BGA等),焊接強(qiáng)度的檢測(cè)變得尤為關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計(jì),電子設(shè)備失效案例中約35%與焊接缺陷相關(guān),其中焊點(diǎn)強(qiáng)度不足是主要誘因之一。

推拉力測(cè)試作為評(píng)估焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度的黃金標(biāo)準(zhǔn),可有效驗(yàn)證焊接工藝的可靠性??茰?zhǔn)測(cè)控技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn),系統(tǒng)梳理SMT焊接強(qiáng)度測(cè)試的核心要點(diǎn),涵蓋測(cè)試原理、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備選型(重點(diǎn)介紹Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī))及完整操作規(guī)范,為電子制造企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)參考。

 

一、焊接強(qiáng)度測(cè)試的深層原理

1.1 焊點(diǎn)失效力學(xué)分析

焊點(diǎn)在外力作用下的失效模式主要有三種:

焊料層斷裂(Solder Fracture):斷裂發(fā)生在焊料內(nèi)部,反映焊料合金的機(jī)械性能

界面剝離(Interfacial Failure):焊料與PCB焊盤(pán)或元件端子分離,表明潤(rùn)濕不良

基材損傷(Substrate Damage):銅箔被拉起或FR4基材分層,屬于非正常失效

 

1.2 測(cè)試力學(xué)的關(guān)鍵參數(shù)

image.png

1.3 測(cè)試方式對(duì)比

推力測(cè)試:模擬器件受側(cè)向應(yīng)力(如運(yùn)輸振動(dòng))

拉力測(cè)試:評(píng)估垂直方向的結(jié)合強(qiáng)度(如BGA焊球)

剪切測(cè)試:適用于QFN等底部焊盤(pán)器件

 

二、quan威測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)體系解讀

2.1 國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)

IPC-J-STD-002E

規(guī)定不同封裝器件的測(cè)試條件:

0603電阻:推力≥3.0N

QFP引腳:拉力≥5.0N/引腳

BGA焊球:剪切力≥25N/mm2

MIL-STD-883 Method 2011.7

jun用標(biāo)準(zhǔn)要求更嚴(yán)苛:

測(cè)試前后需進(jìn)行溫度循環(huán)(-55~125℃)

允許力值衰減不超過(guò)初始值的15%

2.2 行業(yè)特殊要求

汽車(chē)電子:AEC-Q100要求進(jìn)行85/85%RH老化后測(cè)試

航空航天:NASA-STD-8739.4規(guī)定X-ray檢測(cè)+推拉力雙重驗(yàn)證

2.3 數(shù)據(jù)判讀要點(diǎn)

合格標(biāo)準(zhǔn):力值≥標(biāo)準(zhǔn)值 且 失效模式為焊料斷裂

異常情況:

力值達(dá)標(biāo)但界面剝離 → 工藝參數(shù)需優(yōu)化

力值離散大(CV>15%) → 過(guò)程控制不穩(wěn)定

 

三、測(cè)試設(shè)備和工具

1、設(shè)備核心優(yōu)勢(shì)

Alpha W260測(cè)試機(jī)示意圖

image.png 

多軸運(yùn)動(dòng)控制:X/Y/Z三軸精密定位

智能測(cè)試軟件:支持自動(dòng)測(cè)試、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和CPK分析

儀器配備專(zhuān)用鍵合拉力測(cè)試夾具,可實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵合線的非破壞性和破壞性測(cè)試。

 

2、典型測(cè)試配置方案

image.png           

四、測(cè)試流程

步驟一、樣品準(zhǔn)備

選取待測(cè)SMT元器件(如電阻、電容、IC等)。

確保PCB及焊點(diǎn)清潔,無(wú)氧化或污染。

步驟二、設(shè)備校準(zhǔn)

開(kāi)機(jī)預(yù)熱Alpha W260測(cè)試機(jī),并進(jìn)行力傳感器校準(zhǔn)。

選擇合適的測(cè)試夾具(如鉤針、頂針、剪切工具等)。

步驟三、參數(shù)設(shè)置

設(shè)定測(cè)試模式(推力/拉力)。

調(diào)整測(cè)試速度(通常1~5mm/s)。

設(shè)定測(cè)試終止條件(如力值驟降或位移達(dá)到設(shè)定值)。

步驟四、執(zhí)行測(cè)試

將測(cè)試頭對(duì)準(zhǔn)元器件焊點(diǎn)或引腳。

啟動(dòng)測(cè)試,設(shè)備自動(dòng)施加力并記錄數(shù)據(jù)。

觀察焊點(diǎn)失效模式(如焊錫斷裂、焊盤(pán)剝離等)。

步驟五、數(shù)據(jù)分析

軟件自動(dòng)生成力-位移曲線,記錄最大破壞力值。

對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)值,判定焊接強(qiáng)度是否合格。

步驟六、測(cè)試報(bào)告

導(dǎo)出測(cè)試數(shù)據(jù),生成報(bào)告存檔。

 

以上就是小編介紹的有關(guān)SMT元器件焊接強(qiáng)度測(cè)試相關(guān)內(nèi)容了,希望可以給大家?guī)?lái)幫助!如果您還想了解更多關(guān)于鍵合絲拉力測(cè)試、金絲鍵合拉力標(biāo)準(zhǔn)、鍵合拉力測(cè)試儀和金絲鍵合拉力標(biāo)準(zhǔn),推拉力測(cè)試機(jī)怎么使用視頻和圖解,使用步驟及注意事項(xiàng)、作業(yè)指導(dǎo)書(shū),原理、怎么校準(zhǔn)和使用方法視頻,推拉力測(cè)試儀操作規(guī)范、使用方法和測(cè)試視頻 ,焊接強(qiáng)度測(cè)試儀使用方法和鍵合拉力測(cè)試儀等問(wèn)題,歡迎您關(guān)注我們,也可以給我們私信和留言,【科準(zhǔn)測(cè)控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測(cè)試機(jī)在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點(diǎn)、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問(wèn)題及解決方案。

 

 


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