在汽車“新四化”（電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化）浪潮的推動下，汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜性和集成度日益攀升。作為電子系統(tǒng)核心的“大腦”，芯片與PCB（印制電路板）之間的連接可靠性直接決定了整車性能、安全與壽命。

一個微小的焊點失效，在極端行駛條件下都可能引發(fā)災(zāi)難性后果。因此，在嚴(yán)苛的汽車電子制造與質(zhì)控體系中，對芯片與PCB焊點進行機械強度測試至關(guān)重要。其中，推力測試 作為一種高效、精準(zhǔn)的破壞性物理分析手段，被廣泛應(yīng)用于評估焊點、BGA焊球、芯片貼裝等的粘結(jié)強度。

本文科準(zhǔn)測控小編將圍繞汽車電子芯片PCB板的推力測試，詳細闡述其測試原理、遵循標(biāo)準(zhǔn)、核心設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)化操作流程。

一、測試原理

推力測試，也稱為剪切測試，其基本原理是通過一個精密的測力傳感器，將一個水平方向的力持續(xù)且勻速地施加到待測元器件（如芯片、電阻、電容、BGA焊球等）的側(cè)面。推力工具（推刀）在接觸元件后，持續(xù)向前推進，直至元件與PCB基板之間的連接點（焊點或粘結(jié)劑）發(fā)生斷裂、脫落或達到預(yù)定的力值。

通過記錄整個過程中力與位移的變化曲線，我們可以獲得一個關(guān)鍵的力學(xué)性能參數(shù)——最大推力值（剪切力）。這個峰值力值直觀地反映了焊點或粘結(jié)界面的機械強度。通過分析力-位移曲線，還可以判斷失效模式，例如是脆性斷裂還是韌性斷裂，是焊料內(nèi)部失效還是界面層失效，從而為工藝改進提供寶貴的數(shù)據(jù)支持。

二、測試標(biāo)準(zhǔn)

IPC/JEDEC J-STD-002B：該標(biāo)準(zhǔn)詳細規(guī)定了針對有引腳和無引腳表面貼裝元器件的焊線強度測試方法。

MIL-STD-883：美國軍用標(biāo)準(zhǔn)，其方法 2019.7（芯片剪切強度）專門用于測試微電子器件中芯片與基板粘結(jié)的機械強度。

GJB 548B：中國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)，與MIL-STD-883類似，也包含了芯片剪切強度的測試方法。

各大汽車廠商及零部件供應(yīng)商的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)：如博世、大陸、電裝等公司，通常會基于上述國際標(biāo)準(zhǔn)，制定更為嚴(yán)苛的內(nèi)部企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)其特定的可靠性要求。

三、測試設(shè)備

1、Alpha W260推拉力測試機

高精度力值傳感器：提供極高的分辨率和精度，確保能夠準(zhǔn)確捕捉微小的力值變化，適用于從微小芯片到較大元件的寬范圍測試。

模塊分量程，多量程靈活切換，無需更換模塊即可滿足不同測試需求,既提升效率又降低采購維護成本；同一硬件標(biāo)準(zhǔn)確保全量程精度一致,測試更可靠。

不同模塊配備專用校準(zhǔn)工裝，可以確保每個模塊的校準(zhǔn)精度達到最優(yōu)，從而提高整體測試的準(zhǔn)確性。模塊化設(shè)計使得校準(zhǔn)工裝的維護和更換更加便捷。

多功能測試工具：配備一系列不同尺寸和形狀的推刀，以適應(yīng)各種尺寸的元器件，確保推力點準(zhǔn)確、受力均勻。

高清顯微與視覺對位系統(tǒng)：集成高倍率顯微鏡和CCD相機，便于操作者精確定位測試點，觀察測試過程及失效后的現(xiàn)象。

智能軟件操作系統(tǒng)：用戶可通過軟件輕松設(shè)置測試參數(shù)（速度、距離、極限力等），設(shè)備自動執(zhí)行測試并實時生成力-位移曲線，自動計算并記錄最大推力、斷裂能量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

四、測試流程

1、樣品準(zhǔn)備

從批次產(chǎn)品中隨機抽取或指定待測的PCB板。

確保測試區(qū)域潔凈，無影響測試的異物或助焊劑殘留。

2、設(shè)備校準(zhǔn)與設(shè)置

根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)和要求，對Alpha W260測試機進行力值傳感器和位移的校準(zhǔn)。

在軟件中選擇合適的測試程序，設(shè)定測試速度（如1.0 mm/min）、測試終止條件（達到力值跌落百分比或最大行程）等參數(shù)。

3、安裝與對位

將PCB樣品牢固地固定在測試機的工作平臺上。

根據(jù)待測元器件的尺寸和形狀，選擇合適的推刀并安裝到傳感器上。

通過顯微鏡或CCD視覺系統(tǒng)，移動工作臺或推刀，使推刀邊緣與元器件側(cè)面平行并對準(zhǔn)，并保持一個微小的初始間隙。確保推力高度在元件底部與焊點之間，避免推在元件本體上或PCB上。

4、執(zhí)行測試

啟動測試程序，推刀將按預(yù)設(shè)速度勻速前進，對元器件施加水平推力。

軟件界面實時顯示力-位移曲線，操作員可觀察測試過程。

5、數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果判定

測試結(jié)束后，設(shè)備自動記錄最大推力值（峰值力）。

取出樣品，在顯微鏡下觀察失效位置和模式（如焊點斷裂、焊盤脫落、元件損壞等），并拍照記錄。

將測得的最大推力值與標(biāo)準(zhǔn)或客戶規(guī)格書中要求的最小推力值進行比較，判定該焊點/元

是否合格。

6、生成報告

測試軟件可自動生成包含樣品信息、測試參數(shù)、力-位移曲線、測試結(jié)果和失效照片的詳細測試報告。

以上就是小編介紹的有關(guān)于汽車電子芯片pcb板推力測試相關(guān)內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭?。如果您還對推拉力測試機怎么使用視頻和圖解，使用步驟及注意事項、作業(yè)指導(dǎo)書，原理、怎么校準(zhǔn)、杠桿如何校準(zhǔn)和使用方法視頻，推拉力測試儀操作規(guī)范、使用方法和測試視頻，剪切力測試機方法和標(biāo)準(zhǔn)，dage4000推拉力測試機、mfm1200推拉力測試機、鍵合拉力機和鍵合強度測試機，焊接強度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題感興趣，歡迎關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言?！究茰?zhǔn)測控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測試機在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問題及解決方案。

審核編輯 黃宇