最近，我们接待了一位做PCB元器件制造的客户，他们遇到了一个棘手的质量问题：同样是0201规格的贴片，在不同批次的电路板上表现出的焊接强度差异很大，有的轻轻一碰就掉，有的怎么推都推不掉。客户想知道，究竟是焊接工艺出了问题，还是元器件本身存在差异？带着这个疑问找到了我们，希望通过专业的推拉力测试，对两块板相同位置的元器件进行对比分析，找到问题根源。本文科准测控小编将基于PCB板及元器件的实际测试案例，为您详细解读如何通过推拉力测试机精准评估PCB板元器件的焊接强度，帮助有需要的朋友建立科学的质量管控体系。
一、测试原理
PCB元器件推力测试（又称芯片剪切力测试）的核心原理是剪切力学原理，通过对元器件侧面施加平行于PCB板面的推力，直至元器件从焊盘上脱落，记录整个过程中的力值变化。
二、测试标准
1. IPC-TM-650 试验方法手册：国际电子工业联接协会发布的测试方法标准，其中涉及元器件剪切强度的测试方法，是行业内通用参考标准。
2. JESD22-B117A 半导体器件剪切强度测试方法
3. MIL-STD-883 微电子器件测试方法标准
4. GB/T 4937.22-2018 半导体器件 机械和气候试验方法
三、测试设备与条件
1.Beta-S100推拉力测试机
设备简介：
配置5kg量程传感器，满足0201微小器件推力测试需求，精度等级0.5级，最小分辨率可达0.1g，确保微小力值精准测量，四轴运动平台，位移控制精度高，可精准定位微小器件，高倍率CCD摄像头，具备十字激光对中功能，精准定位器件位置。
2.测试条件：
测试速度：200μm/s
剪切高度：10μm（设置为元器件厚度的1/3处）
测试类型：破坏性测试
合格力值标准：1000g（根据客户要求设定）
环境温度：常温（23±2℃）
3.测试样品
PCB板（客户提供的两块板，分别为光板试样和焊接元器件试样）
四、测试步骤
步骤一：样品检查与准备
检查PCB样品外观，确认元器件位置标记清晰。用无尘布轻轻擦拭样品表面，去除可能影响测试的灰尘和污染物。将样品固定在测试平台的真空吸附夹具上，确保板面水平无晃动。
步骤二：推刀安装与对中
安装平头推刀。通过光学系统将推刀移动至待测器件长边中心位置。设置剪切高度10μm（约为器件厚度的1/3）。
步骤三：设备参数设置
在测试软件中设置以下参数：
- 测试模式：破坏性测试
- 测试速度：200μm/s
- 剪切高度：10μm
- 传感器量程：5kg
- 合格力值：1000g
- 数据记录：开启推力-时间曲线记录
步骤四：执行测试
1. 启动测试程序，推刀以200μm/s速度匀速推动器件
2. 实时观察推力-时间曲线变化
3. 测试持续至器件脱落，设备自动记录zuida推力值
4. 保存测试数据，记录失效分类代码
步骤五：失效模式观察
取下测试后的样品，用显微镜观察焊点破坏形态，记录失效模式分类：
- 分类1：焊接界面失效（器件与焊盘界面分离）
- 分类2：焊料内聚失效（焊锡部分残留在器件和焊盘两侧）
- 分类3：元器件本体破坏（器件碎裂）
- ungraded：无法明确分类
步骤六：重复测试
按步骤四至五依次完成同块板其他位置及第二块板的测试。
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