一、測試介紹

錫球焊點剪切力測試是一種評估電子封裝中錫球焊點（如BGA、CSP等）連接可靠性的重要試驗方法。其基本原理是通過推拉力測試機(jī)向錫球焊點施加精準(zhǔn)的剪切力值（模擬有錫球焊點的電子器件在制造、檢驗、運輸、使用階段的受力場景），通過觀察錫球焊點的各項指標(biāo)變化來評估其連接可靠性。

傳統(tǒng)的錫球剪切力測試只能在常溫環(huán)境下進(jìn)行，本次通過在測試系統(tǒng)中集成果果儀器定制冷熱臺實現(xiàn)了錫球焊點在變溫環(huán)境下的剪切力測試，即能模擬不同溫度條件下錫球焊點的受力場景，測試其連接強(qiáng)度。

二、設(shè)備組成

推拉力測試機(jī)：

推拉力測試機(jī)是一種用于力學(xué)領(lǐng)域的物理性能測試儀器，具備高精度的負(fù)荷傳感器和位移控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)晶片推力、金球推力、金線拉力等多種測試。其力傳感器通常具有較高的精度，確保對小尺寸焊點的精確測量和力學(xué)特性分析。

果果儀器定制冷熱臺：

冷熱臺用于提供穩(wěn)定的高低溫環(huán)境，可實現(xiàn)錫球焊點剪切力測試在不同溫度下的進(jìn)行；

冷熱臺采用液氮致冷和電阻加熱的方式，能實現(xiàn)-55~300℃范圍內(nèi)的精確控制，并配備有專業(yè)溫控軟件，能實現(xiàn)定點急速變溫、固定速率變溫、程序段自動變溫，方便用戶進(jìn)行變溫設(shè)置及數(shù)據(jù)采集；

冷熱臺設(shè)計有氮氣風(fēng)簾結(jié)構(gòu)，能確保測試臺芯和測試工件低溫測試時在敞開大氣條件下不產(chǎn)生凝露結(jié)霜。

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三、測試步驟

1、樣品準(zhǔn)備

選取具有典型錫球焊點結(jié)構(gòu)的芯片或電路板樣品，確保焊接外觀質(zhì)量符合要求。

樣品通過果果儀器定制冷熱臺自帶夾具固定在冷熱臺芯上。

2、設(shè)備安裝與調(diào)試

在推拉力測試機(jī)上安裝已固定好樣品的果果儀器定制冷熱臺，并調(diào)整測試機(jī)參數(shù)，包括測試速度和初始位置等。

對冷熱臺進(jìn)行測試設(shè)置，確保在設(shè)定的低溫和高溫條件下穩(wěn)定測試。

3、溫度穩(wěn)定與測試

等待溫度穩(wěn)定后，開始進(jìn)行剪切力測試。按照預(yù)定的測試程序，啟動推拉力測試機(jī)對焊球施加剪切力。

記錄并分析測試過程中的負(fù)荷-位移曲線，獲取每個溫度條件下的剪切力數(shù)據(jù)。

4、數(shù)據(jù)分析與評估

對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，比較不同溫度條件下錫球焊點的剪切強(qiáng)度。

分析錫球焊點在低溫和高溫環(huán)境中的性能變化，評估其在溫度下的可靠性和穩(wěn)定性。

通過本次采用推拉力測試機(jī)搭配果果儀器定制冷熱臺進(jìn)行的錫球剪切力測試，實現(xiàn)了對錫球焊點在低溫和高溫條件下焊接質(zhì)量和可靠性的全面評估。所收集的數(shù)據(jù)為電子設(shè)備制造商提供了寶貴的技術(shù)洞察，支持了焊接工藝的優(yōu)化調(diào)整以及設(shè)備設(shè)計的精細(xì)改進(jìn)。這一工作不僅增強(qiáng)了設(shè)備在復(fù)雜多變工作環(huán)境中的性能穩(wěn)定性，還顯著提升了其可靠性。