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實測案例:如何用推拉力測試機進行SMT元器件焊接強度測試?

科準測控 ? 來源:科準測控 ? 作者:科準測控 ? 2025-04-27 10:27 ? 次閱讀

在電子制造領域,表面貼裝技術(SMT)已成為主流工藝,其焊接質量直接影響電子產品的可靠性和壽命。隨著元器件尺寸不斷縮小、封裝形式日益復雜(如01005、CSP、BGA等),焊接強度的檢測變得尤為關鍵。據統計,電子設備失效案例中約35%與焊接缺陷相關,其中焊點強度不足是主要誘因之一。

推拉力測試作為評估焊點機械強度的黃金標準,可有效驗證焊接工藝的可靠性。科準測控技術團隊結合多年行業經驗,系統梳理SMT焊接強度測試的核心要點,涵蓋測試原理、國際標準、設備選型(重點介紹Alpha W260推拉力測試機)及完整操作規范,為電子制造企業提供專業的技術參考。

一、焊接強度測試的深層原理

1.1 焊點失效力學分析

焊點在外力作用下的失效模式主要有三種:

焊料層斷裂(Solder Fracture):斷裂發生在焊料內部,反映焊料合金的機械性能

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

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 測試力學的關鍵參數
image.png

1.3 測試方式對比

推力測試:模擬器件受側向應力(如運輸振動)

拉力測試:評估垂直方向的結合強度(如BGA焊球)

剪切測試:適用于QFN等底部焊盤器件

二、權威測試標準體系解讀

2.1 國際主流標準

IPC-J-STD-002E

規定不同封裝器件的測試條件:

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

軍用標準要求更嚴苛:

測試前后需進行溫度循環(-55℃~125℃)

允許力值衰減不超過初始值的15%

2.2 行業特殊要求

汽車電子:AEC-Q100要求進行85℃/85%RH老化后測試

航空航天:NASA-STD-8739.4規定X-ray檢測+推拉力雙重驗證

2.3 數據判讀要點

合格標準:力值≥標準值 且 失效模式為焊料斷裂

異常情況:

力值達標但界面剝離→ 工藝參數需優化

力值離散大(CV>15%) → 過程控制不穩定

三、測試設備和工具

1、設備核心優勢

Alpha W260測試機示意圖
image.png

多軸運動控制:X/Y/Z三軸精密定位

智能測試軟件:支持自動測試、數據統計和CPK分析

儀器配備專用鍵合拉力測試夾具,可實現對鍵合線的非破壞性和破壞性測試。

2、典型測試配置方案
image.png

四、測試流程

步驟一、樣品準備

選取待測SMT元器件(如電阻、電容、IC等)。

確保PCB及焊點清潔,無氧化或污染。

步驟二、設備校準

開機預熱Alpha W260測試機,并進行力傳感器校準。

選擇合適的測試夾具(如鉤針、頂針、剪切工具等)。

步驟三、參數設置

設定測試模式(推力/拉力)。

調整測試速度(通常1~5mm/s)。

設定測試終止條件(如力值驟降或位移達到設定值)。

步驟四、執行測試

將測試頭對準元器件焊點或引腳。

啟動測試,設備自動施加力并記錄數據。

觀察焊點失效模式(如焊錫斷裂、焊盤剝離等)。

步驟五、數據分析

軟件自動生成力-位移曲線,記錄最大破壞力值。

對比標準值,判定焊接強度是否合格。

步驟六、測試報告

導出測試數據,生成報告存檔。

以上就是小編介紹的有關SMT元器件焊接強度測試相關內容了,希望可以給大家帶來幫助!如果您還想了解更多關于鍵合絲拉力測試、金絲鍵合拉力標準、鍵合拉力測試儀和金絲鍵合拉力標準,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,歡迎您關注我們,也可以給我們私信和留言,【科準測控】小編將持續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。

審核編輯 黃宇

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