在電子封裝領域,焊點的可靠性直接決定了電子產品的性能和壽命。隨著BGA(球柵陣列封裝)、CSP(芯片級封裝)和WLCSP(晶圓級芯片尺寸封裝)等技術的廣泛應用,焊點的機械強度和界面結合質量成為關鍵評估指標。錫球推力測試(Solder Ball Shear Test)作為一種高效的焊點可靠性檢測方法,能夠精確測量焊球與焊盤之間的抗剪切強度,為焊接工藝優(yōu)化和產品可靠性驗證提供重要依據。
科準測控小編將為您詳細介紹錫球推力測試的原理、行業(yè)標準、測試設備及操作流程,幫助您全面掌握這一關鍵測試技術。
一、測試原理
錫球推力測試通過施加水平剪切力于焊球根部,測量其與焊盤分離時的最大剪切力,從而評估焊點的機械強度和界面結合質量。測試過程中,剪切工具以恒定速度推動焊球,記錄力-位移曲線,并通過峰值力值判斷焊點的可靠性。
關鍵參數:
剪切高度:通常設置為焊球高度的15%-25%(如15 μm),以確保剪切力作用于焊球與焊盤的界面。
剪切速度:根據標準(如JESD22-B117)推薦,一般為100-500 μm/s(常用200 μm/s)。
失效模式:包括焊球斷裂、界面剝離或混合失效,需通過顯微鏡或SEM進一步分析。
二、行業(yè)標準
錫球推力測試需遵循以下國際標準,確保數據可比性和可靠性:
1、JESD22-B117(由JEDEC制定)
規(guī)定剪切工具尺寸、剪切高度、測試速度等核心參數。
明確數據統(tǒng)計要求(如樣本量≥20個焊球)。
2、IPC-7095(BGA設計與組裝指南)
補充焊接工藝對推力測試的影響,如回流焊曲線、焊膏選擇等。
3、企業(yè)內控標準
部分企業(yè)根據產品需求制定更嚴格的剪切力閾值(如工業(yè)級BGA要求單球剪切力≥5N)。
三、測試設備
1、Beta S100推拉力測試機
Beta S100推拉力測試機是專為微電子封裝可靠性測試設計的高精度設備,特別適合錫球推力測試需求。
1. 設備特點
高精度:全量程采用24Bit超高分辨率數據采集系統(tǒng),確保測試數據的準確性。
多功能:支持拉力、推力、剪切力等多種測試模式,適用于不同封裝形式。
智能化操作:配備自動數據采集、SPC統(tǒng)計分析及一鍵報告生成功能。
安全設計:獨立安全限位、自動模組識別和防誤撞保護,避免樣品損壞。
2. 夾具系統(tǒng)
多種規(guī)格的剪切工具(適用于不同尺寸焊球)。
鉤型拉力夾具,適用于焊球垂直拉拔測試。
定制化夾具解決方案,滿足特殊測試需求。
四、測試流程
1. 樣本制備
切割BGA樣品至單個焊點單元,或使用未組裝的空白基板。
清潔表面,避免污染物影響測試結果。
2. 設備校準
在顯微鏡下調整剪切工具位置,確保對準焊球根部。
設置剪切高度(如15 μm)和速度(200 μm/s)。
3. 執(zhí)行測試
啟動設備,工具水平推動焊球至脫落,記錄力-位移曲線。
保存峰值力值(N)及失效位置圖像。
4. 數據分析
統(tǒng)計20個以上焊球的剪切力,計算均值、標準差及CpK。
結合失效模式(如界面斷裂或焊球內聚失效)評估工藝缺陷。
以上就是小編介紹的有關于錫球推力測試相關內容了,希望可以給大家?guī)韼椭?。如果您還對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(yè)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(guī)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感興趣,歡迎關注我們,也可以給我們私信和留言?!究茰蕼y控】小編將持續(xù)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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