在電子制造領(lǐng)域,貼片元器件(SMD)的焊接質(zhì)量直接決定了最終產(chǎn)品的可靠性與壽命。其中,貼片三極管作為電路中的核心元件,其焊點(diǎn)能否承受組裝、運(yùn)輸和使用過(guò)程中的機(jī)械應(yīng)力與熱應(yīng)力,是質(zhì)量監(jiān)控的重中之重。如何科學(xué)、精確地評(píng)估其焊接強(qiáng)度,防止因虛焊、冷焊導(dǎo)致的失效,成為了各大廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。
推力測(cè)試(或稱剪切測(cè)試)正是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵工藝。它通過(guò)定量測(cè)量將元件從PCB上推離所需的力量,為焊點(diǎn)質(zhì)量提供了一個(gè)客觀、量化的評(píng)判依據(jù)。科準(zhǔn)測(cè)控小編將在本文中詳細(xì)介紹貼片三極管推力測(cè)試的工作原理、遵循標(biāo)準(zhǔn)、核心檢測(cè)設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)化操作流程,助力企業(yè)提升工藝水平,確保產(chǎn)品zhuo越可靠。
一、測(cè)試原理
貼片三極管推力測(cè)試的基本原理是機(jī)械剪切測(cè)試。
該測(cè)試使用一個(gè)特制的推刀(或頂針),將其高度精確地定位在待測(cè)三極管的側(cè)面。測(cè)試機(jī)驅(qū)動(dòng)推刀以恒定的速度水平推向元件,推力持續(xù)施加直至焊點(diǎn)發(fā)生失效(即元件被推離PCB)。在此過(guò)程中,設(shè)備內(nèi)部的力傳感器會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄下推力值的變化,最終得到的峰值力(Peak Force)即為該元件焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)度。
通過(guò)分析這個(gè)最大推力值,我們可以判斷:
1、焊接強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo):力值是否滿足預(yù)設(shè)的規(guī)格下限。
2、焊接工藝的一致性:不同點(diǎn)位、不同批次的元件力值是否穩(wěn)定。
3、失效模式分析:是焊錫內(nèi)部斷裂(理想情況)、焊盤剝離還是元件本身?yè)p壞,為進(jìn)一步優(yōu)化焊接參數(shù)(如溫度曲線、錫膏量)提供數(shù)據(jù)支持。
二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
IPC/JEDEC J-STD-020:該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了元件的耐潮濕敏感性等級(jí),但其對(duì)封裝和測(cè)試環(huán)境的要求是相關(guān)測(cè)試的基礎(chǔ)。
IPC/JEDEC J-STD-033:針對(duì)潮濕敏感性元件的處理、包裝、運(yùn)輸和使用的標(biāo)準(zhǔn)。
IPC-9701: 《表面貼裝焊點(diǎn)機(jī)械性能測(cè)試指南》,為板級(jí)互連的機(jī)械測(cè)試提供了權(quán)wei方法,剪切測(cè)試是其中的重要組成部分。
企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn): 許多大型電子制造企業(yè)會(huì)根據(jù)上述國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合自身產(chǎn)品的具體應(yīng)用場(chǎng)景(如汽車電子、航空航天等對(duì)可靠性要求及高的領(lǐng)域),制定更為嚴(yán)格的內(nèi)控驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
三、測(cè)試儀器
1、Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī)
儀器特點(diǎn):
高精度力傳感器: 可提供及高的力值分辨率(可達(dá)0.001gf)和測(cè)量精度,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
精密的XYZ軸移動(dòng)平臺(tái):可實(shí)現(xiàn)推刀與元件接觸位置的微米級(jí)精確定位,這對(duì)測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性至關(guān)重要。
恒定測(cè)試速度: 提供多種可選的、穩(wěn)定的測(cè)試速度(如0.1mm/s至20mm/s),保證測(cè)試條件一致。
強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理軟件: 可實(shí)時(shí)顯示力-位移曲線,自動(dòng)記錄峰值力、計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差,并生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告。
豐富的治具選配: 提供多種材質(zhì)和角度的推刀、拉鉤、夾具等治具,以適配不同封裝和尺寸的元器件(如SOT-23, SOT-223, DPAK等三極管封裝)。
四、測(cè)試流程
步驟一、樣品制備
將已完成焊接的PCB板固定于測(cè)試機(jī)的夾具平臺(tái)上,確保牢固、無(wú)晃動(dòng)。
使用顯微鏡輔助觀察,確保待測(cè)三極管周圍無(wú)遮擋物,推刀運(yùn)動(dòng)路徑暢通。
步驟二、儀器設(shè)置
選擇并安裝推刀: 根據(jù)三極管的封裝和尺寸,選擇寬度合適的推刀。推刀寬度應(yīng)略小于元件寬度,以確保推力wan全作用在元件本體上,而非引腳上。
設(shè)置測(cè)試參數(shù): 在軟件中設(shè)置關(guān)鍵參數(shù),包括:
測(cè)試速度: 通常設(shè)置在0.5mm/s至5mm/s之間(需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或內(nèi)規(guī)設(shè)定)。
推刀高度: 調(diào)整推刀jian端與PCB板面的距離,通常為0.05mm至0.15mm。此高度需確保推刀能有效推擊元件主體而不接觸到PCB焊盤。
極限力值: 設(shè)置一個(gè)安全上限力,防止意外損壞傳感器或儀器。
步驟三、對(duì)位校準(zhǔn)
通過(guò)操縱手柄或電動(dòng)控制,移動(dòng)測(cè)試頭,使推刀緩慢靠近待測(cè)元件。
在顯微鏡下精細(xì)調(diào)整,確保推刀與元件的側(cè)面垂直并wan全接觸,且接觸點(diǎn)位于元件的中心高度位置。
步驟四、執(zhí)行測(cè)試
在軟件界面點(diǎn)擊開始測(cè)試。
儀器將自動(dòng)驅(qū)動(dòng)推刀按預(yù)設(shè)速度推動(dòng)元件,直至焊點(diǎn)斷裂。
測(cè)試完成后,推刀自動(dòng)返回初始位置。
步驟五、數(shù)據(jù)記錄與分析
軟件自動(dòng)記錄本次測(cè)試的峰值力。
觀察力-位移曲線形態(tài),分析失效模式。
重復(fù)以上步驟,測(cè)試一定數(shù)量的樣本(通常≥5pcs),以獲得統(tǒng)計(jì)意義上可靠的數(shù)據(jù)。
步驟六、生成報(bào)告
軟件可自動(dòng)生成包含測(cè)試數(shù)據(jù)、曲線圖、統(tǒng)計(jì)結(jié)果(平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差等)的詳細(xì)報(bào)告,用于質(zhì)量追溯和分析。
以上就是小編介紹的有關(guān)于貼片三極管推力測(cè)試的相關(guān)內(nèi)容了,希望可以給大家?guī)?lái)幫助。如果您還對(duì)推拉力測(cè)試機(jī)怎么使用視頻和圖解,使用步驟及注意事項(xiàng)、作業(yè)指導(dǎo)書,原理、怎么校準(zhǔn)和使用方法視頻,推拉力測(cè)試儀操作規(guī)范、使用方法和測(cè)試視頻,焊接強(qiáng)度測(cè)試儀使用方法和鍵合拉力測(cè)試儀等問(wèn)題感興趣,歡迎關(guān)注我們,也可以給我們私信和留言。【科準(zhǔn)測(cè)控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測(cè)試機(jī)在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點(diǎn)、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問(wèn)題及解決方案。