最近，公司出貨了一臺專門測試焊球剪切力強(qiáng)度的推拉力測試機(jī)。近年來，激光植球技術(shù)作為微連接領(lǐng)域的新興技術(shù)備受關(guān)注。盡管具有精確性、高效率和自動化等優(yōu)勢，但其在國內(nèi)應(yīng)用較少，主要集中在研發(fā)領(lǐng)域。其中，焊球剪切強(qiáng)度低是限制其應(yīng)用的一個重要問題。

為了解決客戶的測試需求，科準(zhǔn)測控為其定制了一套技術(shù)方案，通過全自動推拉力機(jī)的應(yīng)用，可以提升焊球剪切強(qiáng)度，并優(yōu)化激光參數(shù)以進(jìn)一步改善植球技術(shù)。因此，本文將探討激光植球技術(shù)中焊球剪切強(qiáng)度的試驗方法，為其應(yīng)用和推廣提供支持。

激光植球工藝試驗

工藝試驗采用Φ500 μm 的Sn63Pb37 焊球?qū)?6×26 陣列Au/Ni/Cu 鍍層結(jié)構(gòu)、Φ500 μm 焊盤基板進(jìn)行植球，其工藝原理示意圖見圖1。

一、試驗原理

焊球剪切力強(qiáng)度測試是一種動態(tài)力學(xué)檢測方法，用于評估焊球的固定強(qiáng)度和鍵合能力。該測試具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，能夠在不同的速率和推刀高度下比較焊點(diǎn)的強(qiáng)度。通過恒速運(yùn)動，測試可以高效、精準(zhǔn)地測量材料的強(qiáng)度，從而直觀有效地評估焊點(diǎn)的可靠性。

二、測試參考標(biāo)準(zhǔn)

參考GJB7677-2012球柵陣列(BGA)試驗方法5焊球剪切

三、常用檢測儀器

1、自動推拉力測試機(jī)

a、自動推拉力測試機(jī)是用于為微電子引線鍵合后引線焊接強(qiáng)度測試、焊點(diǎn)與基板表面粘接力測試及其失效分析領(lǐng)域的專用動態(tài)測試儀器，常見的測試有晶片推力、金球推力、金線拉力等，采用高速力值采集系統(tǒng)。根據(jù)測試需要更換相對應(yīng)的測試模組,系統(tǒng)自動識別模組量程。

b、可以靈活得應(yīng)用到不同產(chǎn)品的測試，每個工位獨(dú)立設(shè)置安全高度位及安全限速，防止誤操作對測試針頭造成損壞。且具有測試動作迅速、準(zhǔn)確、適用面廣的特點(diǎn)。

c、適用于半導(dǎo)體IC封裝測試、LED 封裝測試、光電子器件封裝測試、PCBA電子組裝測試、汽車電子、航空航天、軍工等等。亦可用于各種電子分析及研究單位失效分析領(lǐng)域以及各類院校教學(xué)和研究。

2、試驗條件

測量刀具寬度1 mm，測量高度50 um，剪切速度為500 um/s。

四、測試流程

步驟一、準(zhǔn)備工作

確保自動推拉力測試機(jī)處于正常工作狀態(tài)。

檢查測試頭的移動速度、合格力值和最大負(fù)載等參數(shù)設(shè)定，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

步驟二、樣品準(zhǔn)備

準(zhǔn)備待測試的焊球樣品。

確保焊球表面無污染或損傷，以確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

步驟三、測試過程

將待測試的焊球樣品放置在測試臺上。

啟動推拉力測試機(jī)，開始剪切力測試。

按照設(shè)定的速度，測試頭逐漸施加力量，直至焊球達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。

測試頭接觸到焊球后提起的高度（剪切高度）和測試頭的著陸速度需符合預(yù)設(shè)參數(shù)。

步驟四、記錄數(shù)據(jù)

將每次測試結(jié)果記錄在測試記錄表上，包括焊球樣品的編號、測試日期、測試人員等信息。

如系統(tǒng)支持，記錄原始數(shù)據(jù)，包括每個采樣點(diǎn)的力量數(shù)據(jù)等。

步驟五、分析結(jié)果

根據(jù)測試結(jié)果，判斷焊球的剪切力強(qiáng)度是否符合要求。

將測試結(jié)果分類為良品或不良品，并記錄在相應(yīng)的記錄表上。

步驟六、處理不良品

如果測試結(jié)果為不良品，將其單獨(dú)放置，并進(jìn)行維修處理。

維修完成后，重新進(jìn)行剪切力測試，直至焊球達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求。

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審核編輯 黃宇