在半導體行業(yè)，表面貼裝器件（SMD）的廣泛應用推動了電子設備的小型化和高性能化。然而，SMD 元件的可靠性始終是影響產(chǎn)品質量和使用壽命的重要因素。為了確保 SMD 元件在實際使用中的穩(wěn)定性，剪切力測試成為封裝工藝中重要的一環(huán)。
剪切力測試通過模擬元件在機械應力下的表現(xiàn)，評估其與基板之間的粘接強度，從而幫助工程師發(fā)現(xiàn)潛在的工藝問題，優(yōu)化封裝設計，確保產(chǎn)品質量。特別是在半導體封裝領域，剪切力測試不僅是質量控制的重要手段，更是提升產(chǎn)品可靠性的核心工具。
隨著技術的進步，剪切力測試設備也在不斷升級。Beat S100 推拉力測試儀以其高精度、多功能性和智能化操作，成為 SMD 元件剪切力測試的理想選擇。本文科準測控小編將深入探討 SMD 元件剪切力測試的原理、標準、設備特點及測試流程，為行業(yè)用戶提供一個全面的解決方案，助力半導體企業(yè)提升產(chǎn)品質量和市場競爭力。
一、測試原理
SMD 元件剪切力測試的基本原理是通過施加剪切力，模擬元件在實際使用中可能面臨的機械應力，從而評估其與基板的粘接強度。具體步驟如下：
剪切力施加：使用專用的剪切工具對 SMD 元件施加垂直于元件表面的剪切力，直至元件與基板分離。
實時數(shù)據(jù)采集：在測試過程中，設備會實時記錄力值和位移的變化，最終通過分析失效時的最大剪切力值來評估元件的強度。
失效模式分析：觀察元件的破壞模式（如元件斷裂、基板分離等），以判斷粘接質量。
二、測試相關標準
IPC-9708：用于評估電子組件的粘接強度。
JEDEC JESD22-B115：規(guī)定了半導體器件的剪切力測試方法。
三、測試設備和工具
1、Beta S100推拉力測試儀
【設備介紹】Beta S100推拉力測試儀是一款專為微電子領域設計的高精度動態(tài)測試設備，廣泛應用于半導體封裝、LED封裝、光電子器件等多個行業(yè)。該設備具備以下顯著特點：
1、高精度測量：采用24Bit超高分辨率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測試數(shù)據(jù)的高精度和高重復性，能夠精確測量材料或組件在推力、拉力和剪切力作用下的強度和耐久性。
2、多功能性：支持多種測試模式，包括晶片推力測試、金球推力測試、金線拉力測試以及剪切力測試等，適用于多種封裝形式，滿足不同測試需求。
3、自動化操作：配備搖桿操作和X、Y軸自動工作臺，操作簡便且測試效率高。設備還支持智能視覺系統(tǒng)和深度學習技術，可自動識別測試位置，減少人工誤差。
4、靈活的模塊化設計：可自動識別并更換不同量程的測試模組，用戶可根據(jù)具體需求選擇合適的模塊，極大地提高了設備的靈活性和適用性。
5、安全設計：每個工位均設有獨立安全高度和限速，有效防止誤操作損壞測試針頭，確保設備和操作人員的安全。
2、剪切工具
3、常用工裝夾具
四、測試流程
步驟一、測試前準備
1、設備檢查與校準
檢查設備外觀，確保無損壞或松動部件。
檢查電源線、數(shù)據(jù)線連接是否牢固。
使用標準砝碼或校準工具對負載單元進行校準，確保測量精度。
2、樣品準備
清潔樣品表面，去除灰塵、油污等雜質。
確保樣品外觀無損傷，表面清潔。
3、測試參數(shù)設置
根據(jù) SMD 元件的類型和測試要求，設置剪切速度（通常為 0.5~5 mm/s）、剪切角度（通常為 90°）和力值范圍。
步驟二、測試操作
1、樣品安裝與固定
將樣品準確安裝到測試機的夾具上，確保其穩(wěn)定。
使用專用夾具或真空吸盤固定樣品，避免在測試過程中移動。
2、對準與定位
利用顯微鏡對準測試點，調整剪切工具的位置和角度。
3、啟動測試
輸入測試參數(shù)后，啟動測試程序，設備自動施加剪切力。
觀察設備顯示屏上的力值和位移曲線，確保測試過程正常進行。
4、測試結果分析
最大力值分析：記錄失效時的最大剪切力值，并與標準值進行對比。
失效模式分析：觀察元件的破壞模式，如元件斷裂、基板分離等，以判斷粘接質量。
數(shù)據(jù)對比分析：對比不同批次或設計的測試結果，為優(yōu)化封裝工藝提供依據(jù)。
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