在半导体行业，表面贴装器件（SMD）的广泛应用推动了电子设备的小型化和高性能化。然而，SMD 元件的可靠性始终是影响产品质量和使用寿命的重要因素。为了确保 SMD 元件在实际使用中的稳定性，剪切力测试成为封装工艺中重要的一环。
剪切力测试通过模拟元件在机械应力下的表现，评估其与基板之间的粘接强度，从而帮助工程师发现潜在的工艺问题，优化封装设计，确保产品质量。特别是在半导体封装领域，剪切力测试不仅是质量控制的重要手段，更是提升产品可靠性的核心工具。
随着技术的进步，剪切力测试设备也在不断升级。Beat S100 推拉力测试仪以其高精度、多功能性和智能化操作，成为 SMD 元件剪切力测试的理想选择。本文科准测控小编将深入探讨 SMD 元件剪切力测试的原理、标准、设备特点及测试流程，为行业用户提供一个全面的解决方案，助力半导体企业提升产品质量和市场竞争力。
一、测试原理
SMD 元件剪切力测试的基本原理是通过施加剪切力，模拟元件在实际使用中可能面临的机械应力，从而评估其与基板的粘接强度。具体步骤如下：
剪切力施加：使用专用的剪切工具对 SMD 元件施加垂直于元件表面的剪切力，直至元件与基板分离。
实时数据采集：在测试过程中，设备会实时记录力值和位移的变化，最终通过分析失效时的最大剪切力值来评估元件的强度。
失效模式分析：观察元件的破坏模式（如元件断裂、基板分离等），以判断粘接质量。
二、测试相关标准
IPC-9708：用于评估电子组件的粘接强度。
JEDEC JESD22-B115：规定了半导体器件的剪切力测试方法。
三、测试设备和工具
1、Beta S100推拉力测试仪
【设备介绍】Beta S100推拉力测试仪是一款专为微电子领域设计的高精度动态测试设备，广泛应用于半导体封装、LED封装、光电子器件等多个行业。该设备具备以下显著特点：
1、高精度测量：采用24Bit超高分辨率数据采集系统，确保测试数据的高精度和高重复性，能够精确测量材料或组件在推力、拉力和剪切力作用下的强度和耐久性。
2、多功能性：支持多种测试模式，包括晶片推力测试、金球推力测试、金线拉力测试以及剪切力测试等，适用于多种封装形式，满足不同测试需求。
3、自动化操作：配备摇杆操作和X、Y轴自动工作台，操作简便且测试效率高。设备还支持智能视觉系统和深度学习技术，可自动识别测试位置，减少人工误差。
4、灵活的模块化设计：可自动识别并更换不同量程的测试模组，用户可根据具体需求选择合适的模块，极大地提高了设备的灵活性和适用性。
5、安全设计：每个工位均设有独立安全高度和限速，有效防止误操作损坏测试针头，确保设备和操作人员的安全。
2、剪切工具
3、常用工装夹具
四、测试流程
步骤一、测试前准备
1、设备检查与校准
检查设备外观，确保无损坏或松动部件。
检查电源线、数据线连接是否牢固。
使用标准砝码或校准工具对负载单元进行校准，确保测量精度。
2、样品准备
清洁样品表面，去除灰尘、油污等杂质。
确保样品外观无损伤，表面清洁。
3、测试参数设置
根据 SMD 元件的类型和测试要求，设置剪切速度（通常为 0.5~5 mm/s）、剪切角度（通常为 90°）和力值范围。
步骤二、测试操作
1、样品安装与固定
将样品准确安装到测试机的夹具上，确保其稳定。
使用专用夹具或真空吸盘固定样品，避免在测试过程中移动。
2、对准与定位
利用显微镜对准测试点，调整剪切工具的位置和角度。
3、启动测试
输入测试参数后，启动测试程序，设备自动施加剪切力。
观察设备显示屏上的力值和位移曲线，确保测试过程正常进行。
4、测试结果分析
最大力值分析：记录失效时的最大剪切力值，并与标准值进行对比。
失效模式分析：观察元件的破坏模式，如元件断裂、基板分离等，以判断粘接质量。
数据对比分析：对比不同批次或设计的测试结果，为优化封装工艺提供依据。
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