在半導體行業(yè)，表面貼裝器件（SMD）的廣泛應(yīng)用推動了電子設(shè)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(zhì)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(yīng)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(shè)計，確保產(chǎn)品質(zhì)量。特別是在半導體封裝領(lǐng)域，剪切力測試不僅是質(zhì)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(shù)的進步，剪切力測試設(shè)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(shè)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(zhì)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(yīng)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(shè)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(zhì)量。

二、測試相關(guān)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(shè)備和工具

1、Beta S100推拉力測試儀

【設(shè)備介紹】Beta S100推拉力測試儀是一款專為微電子領(lǐng)域設(shè)計的高精度動態(tài)測試設(shè)備，廣泛應(yīng)用于半導體封裝、LED封裝、光電子器件等多個行業(yè)。該設(shè)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(fù)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(shè)備還支持智能視覺系統(tǒng)和深度學習技術(shù)，可自動識別測試位置，減少人工誤差。

4、靈活的模塊化設(shè)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(shè)備的靈活性和適用性。

5、安全設(shè)計：每個工位均設(shè)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(shè)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(shè)備檢查與校準

檢查設(shè)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(zhì)。

確保樣品外觀無損傷，表面清潔。

3、測試參數(shù)設(shè)置

根據(jù) SMD 元件的類型和測試要求，設(shè)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(diào)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(shè)備自動施加剪切力。

觀察設(shè)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(jié)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(zhì)量。

數(shù)據(jù)對比分析：對比不同批次或設(shè)計的測試結(jié)果，為優(yōu)化封裝工藝提供依據(jù)。

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