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BGA焊点与金线键合的质量守护者:推拉力测试机在微电子封装中的关键作用

 更新时间:2025-06-19 点击量:36

现代电子制造领域,元器件可靠性是决定产品质量和寿命的关键因素。据统计,电子设备失效案例中约35%与焊接缺陷相关,其中焊点强度不足是主要诱因。推拉力测试作为评估电子元器件机械强度和连接可靠性的"黄金标准",能够有效验证焊接工艺的稳定性,预测产品在实际应用中的表现。本文科准测控小编将系统介绍推拉力测试的技术原理、国际标准体系、先进测试设备以及标准操作流程。

 

一、测试原理

推拉力测试是通过施加垂直于或平行于基板方向的机械力,测量电子元件与基板间结合强度的动态检测方法。其核心原理在于模拟元器件在实际使用环境中可能遭受的机械应力,量化评估连接界面的可靠性。

1关键力学参数

最大剪切力/拉力:直接反映黏合层的机械强度

断裂模式:分为内聚破坏、界面破坏和基材破坏三种类型

-位移曲线:用于分析黏合层的韧性和均匀性

2典型失效模式

焊料层断裂:发生在焊料内部

界面剥离:焊料与PCB焊盘或元件端子分离

基材损伤:铜箔被拉起或FR4基材分层

 

二、测试标准体系

1. JEDEC标准(微电子行业)

JESD22-B117ABGA凸点剪切测试

JESD22-B115:冷焊凸块拉力测试

JESD22-B116:金球剪切测试

2. jun用标准MIL-STD-883

Method 2019:jun用电子器件的黏合强度测试

Method 2037:键合线拉力测试要求

3. IPC标准(电子组装领域)

IPC-J-STD-002E:不同封装器件的测试条件

0603电阻:推力≥3.0N

QFP引脚:拉力≥5.0N/引脚

 

三、测试设备(以Alpha W260为例)

1、Alpha W260推拉力测试机

image.png 

 

A、设备介绍

Alpha-W260自动推拉力测试机用于为微电子引线键合后引线焊接强度测试、焊点与基板表面粘接力测试及其失效分析领域的专用动态测试仪器,常见的测试有晶片推力、金球推力、金线拉力等,采用高速力值采集系统。根据测试需要更换相对应的测试模组,系统自动识别模组,并自由切换量程。

B、推刀或钩针

image.png 

钩针(25-75μm):金线拉力测试

推刀(键合点直径2.5倍):剪切测试

特殊顶针和夹持装置:异形元器件测试

 

C、常用工装夹具

image.png

 

四、测试流程

步骤一、测试前准备

设备校准:力传感器零点校准和量程验证

样品准备:确保无可见损伤或污染

环境控制:温度23±5℃,湿度40-60% RH

步骤二、测试执行

参数设置:

测试速度:推力100-800μm/s,拉力0.2-2.0 mm/s

终止条件:力值下降80%或位移达到设定值

精确定位:使用集成显微镜找到待测位置

测试执行:自动完成力值施加和数据记录

步骤三、数据分析与报告

1结果分析

计算最大破坏力和单位面积强度

分析失效模式

统计测试数据(平均值、标准差)

2测试报告

包含测试条件、样品信息、原始数据

附着力-位移曲线和失效部位显微照片

给出明确结论和改进建议

 

以上就是小编介绍的有关于元器件失效分析相关内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于电阻推力图片、测试标准、测试方法和测试原理,推拉力测试机怎么使用视频和图解,使用步骤及注意事项、作业指导书,原理、怎么校准和使用方法视频,推拉力测试仪操作规范、使用方法和测试视频 ,焊接强度测试仪使用方法和键合拉力测试仪等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,【科准测控】小编将持续为大家分享推拉力测试机在锂电池电阻、晶圆、硅晶片、IC半导体、BGA元件焊点、ALMP封装、微电子封装、LED封装、TO封装等领域应用中可能遇到的问题及解决方案。