在現(xiàn)代電子制造領(lǐng)域，球柵陣列（BGA）封裝技術(shù)因其高密度,、高性能和良好的散熱特性，被廣泛應(yīng)用于各種gao端電子產(chǎn)品中,。BGA封裝器件的可靠性直接關(guān)系到整個電子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,，而焊點作為連接芯片與基板的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，其抗剪強度是衡量焊點可靠性的重要指標之一,。焊點抗剪強度的高低不僅影響著器件在組裝過程中的質(zhì)量,，更決定了其在實際使用中能否承受各種機械應(yīng)力和熱應(yīng)力的考驗。

本文科準測控小編旨在系統(tǒng)地研究BGA封裝器件焊點抗剪強度測試的各個方面,，包括測試設(shè)備的選擇與校準,、測試程序的優(yōu)化、數(shù)據(jù)處理與分析方法,，以及失效判據(jù)的建立與應(yīng)用,。

一、試驗?zāi)康?/span>

通過破壞性剪切測試評估BGA封裝器件焊點的抗切能力,，確保焊點在實際使用中的可靠性和穩(wěn)定性,。

二、檢測標準

如JEDEC標準JESD22-B117A和日本工業(yè)標準JIS Z 3198-5等

三,、試驗方法

1,、檢測設(shè)備

a、設(shè)備要求：應(yīng)使用校準的負載單元或傳感器,。設(shè)備的最大負載能力應(yīng)不小于凸點最大剪切力的1.1倍,。剪切工具的受力面寬度應(yīng)達到凸點直徑的1.1倍以上。設(shè)備應(yīng)能提供并記錄施加于凸點的剪切力,，并能對負載提供規(guī)定的移動速率,。

b、推薦設(shè)備

Beta S100 推拉力測試機

C,、設(shè)備特點

2,、試驗流程

步驟1、測試準備

設(shè)備校準：確保推拉力測試機已校準,，負載單元或傳感器的最大負載能力不小于凸點最大剪切力的1.1倍,。

剪切工具準備：選擇合適的剪切工具，受力面寬度應(yīng)達到凸點直徑的1.1倍以上,，確保推拉力測試機能提供并記錄施加于凸點的剪切力,，并能對負載提供規(guī)定的移動速率。

步驟2,、安裝剪切工具和試驗樣品

安裝剪切工具：將剪切工具安裝在推拉力測試機上,，確保剪切工具的受力面與芯片表面平行,。

安放芯片：小心地將BGA封裝器件安放在測試平臺上,，確保凸點不會受到損傷，且芯片不會變形。

調(diào)整位置：調(diào)整剪切工具的位置,，使其能夠準確地對準受試凸點,，確保剪切方向平行于芯片表面。

步驟3,、檢查凸點

使用金相顯微鏡：在試驗前,，使用金相顯微鏡對凸點進行檢查，確保凸點的形狀完好,，無助焊劑殘留或其他污染物,。

記錄初始狀態(tài)：記錄凸點的初始狀態(tài)，包括形狀,、尺寸和表面狀況,，以便與測試后的狀態(tài)進行對比。

步驟4,、移除鄰近凸點

評估設(shè)備限制：如果受推拉力測試機的限制,，受試凸點鄰近的凸點（和在剪切工具行進路徑上）可能需要先從樣品上移去。

移除凸點：小心地移除鄰近的凸點,，確保不會對受試凸點造成損傷,。

步驟5、設(shè)置剪切參數(shù)

剪切高度：設(shè)置剪切高度不低于凸點高度的10%,。

剪切速度：設(shè)置剪切速度為0.1 mm/s到0.8 mm/s,，確保剪切過程中保持恒定速率，直到剪切力下降到最大值的25%以下,，或直到剪切工具的移動距離超過凸點直徑,。

步驟6、進行剪切測試

啟動設(shè)備：啟動推拉力測試機,，開始對凸點進行剪切,。

記錄數(shù)據(jù)：在剪切過程中，記錄凸點剪切力的最大值,、最小值,、平均值以及標準偏差。

觀察失效模式：觀察剪切過程中的失效模式,，記錄失效界面（焊料/焊盤,、焊盤/pcb基板、元器件端子/焊料）,。

步驟7,、數(shù)據(jù)分析

計算最小剪切力：根據(jù)公式“最小凸點剪切力值=焊盤面積×凸點焊料抗剪切強度”計算最小剪切力。

建立失效判據(jù)：完成足夠的數(shù)據(jù)測量后,，建立有代表性的基于平均值和標準偏差的失效判據(jù),。

評估失效模式：根據(jù)記錄的失效模式，判斷凸點的失效是否為合格失效模式（模式1和2）或不合格失效模式（模式3和4）。

步驟8,、測試報告

整理數(shù)據(jù)：整理測試數(shù)據(jù),，包括凸點剪切力的最大值、最小值,、平均值,、標準偏差以及失效模式。

編寫報告：編寫測試報告,，詳細記錄測試過程,、測試結(jié)果和分析結(jié)論。

提交報告：將測試報告提交給相關(guān)部門或客戶,，以便進一步分析和決策,。

四、實際應(yīng)用中的注意事項

剪切高度：單板結(jié)構(gòu)焊點剪切高度為20 μm,，板級結(jié)構(gòu)焊點剪切高度為2.45 mm,。

剪切速率：一般為0.5 mm/s。

回流溫度影響：回流溫度對焊點的抗剪強度有顯著影響,。在單板結(jié)構(gòu)中,，高銀焊點的抗剪強度最高且一直增加，低銀焊點呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢,。在板級結(jié)構(gòu)中,，焊點的抗剪強度均隨回流溫度的升高呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，其中添加稀土元素的低銀焊點的抗剪強度最高,。

以上就是小編介紹的有關(guān)于BGA封裝器件焊點抗剪強度測試相關(guān)內(nèi)容了,，希望可以給大家?guī)韼椭∪绻€想了解更多關(guān)于焊點抗剪力,、bag焊點檢測,、焊點抗拉強度和抗剪切強度，推拉力測試機原理,、怎么使用和使用方法視頻,，推拉力測試儀操作規(guī)范 、使用方法,、測試視頻和原理,，焊接強度測試儀使用方法等問題，歡迎您關(guān)注我們,，也可以給我們私信和留言,，【科準測控】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(dǎo)體,、BGA元件焊點、ALMP封裝,、微電子封裝、LED封裝,、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問題及解決方案,。