在半导体技术和电子制造领域，焊点的强度测试是一个不可忽视的环节。随着电子设备的复杂性和集成度不断提高，对焊接工艺的要求也日益严格。焊点作为电子组件与电路板之间的物理和电气连接点，其质量的优劣直接影响到产品的可靠性和性能。因此，对芯片及元器件的焊点强度进行测试，不仅是质量控制的一部分，也是确保产品能够在各种环境条件下稳定工作的基础。
本文科准测控小编将深入探讨芯片及元器件焊点强度测试的重要性、测试方法、以及测试结果对产品设计和制造的影响。我们将分析当前行业内采用的焊点强度测试技术，包括破坏性测试和非破坏性测试，以及它们各自的优缺点。
一、测试目的
焊点强度测试是确保电子组件可靠性和延长其使用寿命的关键环节，它主要包含两个核心目的：
1、研究和提升焊点可靠性：通过识别影响焊点可靠性的因素，我们可以对这些因素进行调整或改善，以提高焊点的整体可靠性。
2、预测焊点寿命：通过分析焊点在受力过程中的变化趋势和规律，我们可以预测焊点的寿命，并据此找到设计依据，优化焊点设计，从而提高焊点的寿命。
焊点强度测试主要包含以下三种试验方法：
a、破坏性键合强度试验：这种试验的目的是测量键合强度，评估键合强度的分布情况，或确定键合强度是否达到规定的要求。
b、非破坏性键合拉力试验：这种试验用于在不损坏合格内引线键合的情况下，识别不合格的引线键合。需要注意的是，对于直径大于127μm（或等效截面积）且没有足够空间使用钩子的引线，这种试验方法不适用。
c、剪切强度试验：这种试验的目的是验证将半导体芯片或表面安装的无源器件安装在管座或其他基板上所使用的材料和工艺的完整性。
二、检测相关标准
参考标准JISZ198-7-2003进行试验
三、常用检测设备
1、设备要求传感器精度要求
设备必须配备高精度传感器，以确保测试结果的准确性。传感器的测试精度需达到各测试满量程的±0.25%，以满足高精度测试的需求。
2、传感器功能和量程要求
设备应配备多种传感器，以适应不同的测试类型，如引线键合强度测试、芯片剪切强度测试和BGA焊球剪切力测试。
传感器应具备足够的量程，以覆盖从小型到大型样品的测试需求，确保在不同测试条件下都能提供准确的数据。
3、钩针和推刀的规格要求
设备应提供多种规格的钩针和推刀，以适应不同尺寸和形状的待测样品。
钩针和推刀的材料和设计应保证在测试过程中不会对样品造成不必要的损伤。
4、推荐设备
1) Alpha-W260推拉力测试机
多功能推拉力测试机是一种专为微电子引线键合后引线焊接强度测试、焊点与基板表面粘接力测试及其失效分析而设计的动态测试仪器。它能够进行晶片推力、金球推力、金线拉力等多种测试，配备高速力值采集系统，以实现精确测量。该设备支持根据测试需求更换相应的测试模组，系统能自动识别模组量程，灵活适应不同产品的测试需求。每个工位都设有独立安全高度位和安全限速，以防止误操作损坏测试针头。其测试动作迅速、准确，适用面广泛，不仅适用于半导体IC封装测试、LED封装测试、光电子器件封装测试、PCBA电子组装测试、汽车电子、航空航天、军工等领域，也适用于电子分析及研究单位的失效分析，以及各类院校的教学和研究工作。
2）设备特点
四、试验流程
步骤一、选择合适的传感器及推刀：根据测试需求，选择适合的传感器和推刀，并根据要求设置测试参数。
步骤二、固定样品：将样品固定于剪切力拉力测试仪的测试台上，确保样品位置稳定可靠。
步骤三、调整推刀位置：转动、移动样品台，使推刀与固定芯片的管座或基板基座近似垂直，保证施力方向与管座或基板平面平行，并与被试验的器件的施加应力面垂直。如果受到封装外型结构限制，可选择适用的边进行试验，并施加水平方向的均匀力值。
步骤四、紧固样品台并施加推力：紧固样品台后，对焊点施加推力，记录焊点从固定位置上剪切下来的力。
步骤五、结果评定：如有需要，进行结果评定，验证焊点的强度和可靠性。
步骤六、失效判据
若施加外力小于旨定试验条件、组成和结构所要求的最小焊点强度时出现焊点分离，则为失效。
在记录剪切力值的过程中，需要观察焊点破坏的失效界面，这对解释剪切强度的测试结果非常有帮助。
对于一个焊点而言，至少存在三个界面：集焊料/焊盘、焊盘/PCB基板、元器件端子/焊料。剪切试验中焊点破坏一般从最薄弱环节开始，不同失效界面代表不同的机理。
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