隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，倒裝芯片球柵格陣列（FC-BGA）封裝因其高I/O密度、優(yōu)異的電熱性能和更小的封裝尺寸，已成為高性能計(jì)算、人工智能和gao端通信芯片的主流選擇。

然而，其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也對封裝可靠性和焊接點(diǎn)強(qiáng)度提出了ji高的要求。焊點(diǎn)的剪切強(qiáng)度是評估芯片與基板間連接可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)，直接關(guān)系到產(chǎn)品在后續(xù)組裝、運(yùn)輸及使用過程中的抗機(jī)械應(yīng)力能力。

本文科準(zhǔn)測控小編將系統(tǒng)介紹該測試的工作原理、遵循標(biāo)準(zhǔn)、推薦儀器及詳細(xì)操作流程，助力企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性。

一、測試原理

推板剪切力測試（Die Shear Test）的核心原理是通過一個(gè)精密的推刀（或剪切工具），以恒定且低速的運(yùn)動(dòng)方式，平行于芯片的安裝平面施加一個(gè)持續(xù)增加的推力，直至將芯片從基板上推離（或使焊點(diǎn)發(fā)生斷裂）。

在此過程中，力傳感器會實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄所施加的力值，從而得到一個(gè)完整的“力-位移"曲線。通過分析該曲線的峰值，即可確定芯片焊點(diǎn)的最大剪切力。該力值反映了焊點(diǎn)結(jié)合的強(qiáng)度，是判斷焊接工藝是否合格、界面連接是否牢固的直接依據(jù)。

二、測試標(biāo)準(zhǔn)

為確保測試結(jié)果的一致性和可比性，F(xiàn)C-BGA的推板剪切測試通常遵循以下國際通用標(biāo)準(zhǔn)：

JEDEC JESD22-B117A: 《球柵陣列封裝芯片的剪切測試標(biāo)準(zhǔn)》（Shear Test for Ball Grid Array (BGA) Packages）。

MIL-STD-883, Method 2019.8: 《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》中的芯片剪切強(qiáng)度測試方法。該方法更為嚴(yán)格，常用于軍工及高可靠性領(lǐng)域的評估。

測試需在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境下（如常溫23±5°C）進(jìn)行，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

三、測試儀器

1、Alpha W260推拉力測試機(jī)

Alpha W260推拉力測試機(jī)是專為微電子封裝可靠性測試設(shè)計(jì)的高精度設(shè)備，特別適合PCBA電路板SMD及DIP電子元器件焊接強(qiáng)度測試需求：

1、設(shè)備特點(diǎn)

高精度：全量程采用自主研發(fā)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

功能性：支持多種測試模式，如晶片推力測試、金球推力測試、金線拉力測試以及剪切力測試等。

操作便捷：配備專用軟件，操作簡單，支持多種數(shù)據(jù)輸出格式，能夠wan美匹配工廠的SPC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2、多功能測試能力

支持拉力/剪切/推力測試

模塊化設(shè)計(jì)靈活配置

3、智能化操作

自動(dòng)數(shù)據(jù)采集

SPC統(tǒng)計(jì)分析

一鍵報(bào)告生成

4、安全可靠設(shè)計(jì)

獨(dú)立安全限位

自動(dòng)模組識別

防誤撞保護(hù)

5、夾具系統(tǒng)

多種規(guī)格的剪切工具（適用于不同尺寸焊球）

鉤型拉力夾具

定制化夾具解決方案

四、測試流程

步驟一、樣品準(zhǔn)備

從經(jīng)過回流焊工藝的組裝板上截取包含待測FC-BGA芯片的單元。

使用專用夾具將樣品牢固地固定在Alpha W260的測試平臺上，確保芯片承壓面與推刀的運(yùn)動(dòng)方向平行。

步驟二、設(shè)備設(shè)置與對位

選擇尺寸合適的推刀并安裝到測頭上。推刀的寬度應(yīng)略大于芯片的邊長。

通過設(shè)備自帶的光學(xué)系統(tǒng)，精細(xì)調(diào)節(jié)樣品臺和測頭的位置，使推刀刃口與芯片一側(cè)的間隙達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求（通常為1-25μm），且推刀高度與芯片高度一致。

步驟三、參數(shù)設(shè)定

在控制軟件中設(shè)置測試參數(shù)：

測試模式：剪切測試 (Shear Test)

測試速度：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定，通常為100-500μm/s。

終止條件：設(shè)定為力值下降超過最大值的某一百分比（如80%），或達(dá)到最大行程后自動(dòng)停止。

步驟四、執(zhí)行測試

啟動(dòng)測試程序，推刀將按設(shè)定速度勻速推動(dòng)芯片。

軟件實(shí)時(shí)繪制力-位移曲線，并自動(dòng)捕捉峰值力值。

步驟五、結(jié)果分析

測試結(jié)束后，設(shè)備自動(dòng)記錄并顯示最大剪切力值（單位：N或kgf）。

操作員需觀察失效模式（如焊點(diǎn)斷裂、界面剝離、硅芯片碎裂等），并結(jié)合力值數(shù)據(jù)對焊接質(zhì)量進(jìn)行綜合判定。

對同批次的多個(gè)樣品進(jìn)行測試，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以評估生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

步驟六、報(bào)告生成

軟件可自動(dòng)生成包含樣品信息、測試參數(shù)、力值曲線、峰值結(jié)果和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的測試報(bào)告。

以上就是小編介紹的有關(guān)于FC-BGA推板剪切力測試的相關(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(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，推拉力測試儀操作規(guī)范、使用方法和測試視頻，焊接強(qiáng)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。【科準(zhǔn)測控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測試機(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)用中可能遇到的問題及解決方案。