近期,公司出貨了一臺推拉力測試機,是關于QFP引腳焊點焊接強度測試。在電子制造領域,QFP(無引腳四方扁平封裝)器件因其優良的性能和廣泛的適用性,被大量應用于各類電子產品中。然而,QFP引腳焊點的焊接質量直接關系到產品的可靠性和使用壽命。
因此,對QFP引腳焊點焊接強度進行精確測試顯得尤為重要。本文,科準測控小編將為您詳細介紹QFP引腳焊點焊接強度測試方法,以及Beta S100推拉力測試機在其中的應用。
一、測試背景
QFP器件的引腳間距較小,且在實際使用中會受到各種機械應力的影響。如果焊點強度不足,可能會導致引腳斷裂、虛焊等問題,進而影響整個電路的性能和穩定性。通過焊接強度測試,可以評估焊點在不同應力條件下的表現,及時發現潛在的質量問題,優化焊接工藝,從而提高產品的整體可靠性。
二、測試原理
QFP引腳焊點焊接強度測試的原理是通過施加外力(拉力或推力)來模擬焊點在實際使用中可能承受的機械應力,從而評估焊點的連接強度和可靠性。在測試過程中,利用Beta S100推拉力測試機對QFP引腳焊點施加逐漸增大的拉力或推力,直至焊點發生斷裂或失效。通過記錄焊點斷裂時的最大力值以及斷裂模式,結合相關標準和設計要求,對焊點的強度進行量化評估,進而判斷焊接質量是否滿足產品的使用要求。
三、測試設備和工具
1、Beta S100推拉力測試儀
A、設備介紹
Beta S100推拉力測試機是一款專為微電子封裝行業設計的高精度測試設備,具有以下顯著特點:
高精度測量:采用先進的傳感器技術和高速數據采集系統,能夠提供高精度的測試數據,確保測試結果的可靠性和重復性。
多功能設計:支持多種測試模式,包括拉力、推力和剪切力測試,可滿足不同封裝形式和測試需求。用戶可根據具體需求更換測試模塊,系統會自動識別并調整到最佳量程。
智能化操作:配備直觀的軟件界面和操作簡便的控制面板,支持多種數據輸出格式。同時,設備具備自動校準功能,確保測試過程的準確性。
適用范圍廣:不僅適用于QFP封裝,還可廣泛應用于QFN、BGA、CSP、TSOP等多種封裝形式的測試。
B、產品特點
2、推刀或鉤針
3、常用工裝夾具
四、測試流程
步驟一、測試前準備
1、設備檢查與校準
外觀檢查:檢查推力測試機的外觀,確保無損壞、松動或異常情況,特別是傳感器、夾具和推刀或鉤針部分。
2、校準檢查:使用標準校準工具(如已知力值的標準砝碼)對設備進行校準,確保傳感器的測量精度在允許誤差范圍內。檢查設備的零點是否準確,必要時進行零點校準。
軟件檢查:確保測試機的軟件系統運行正常,數據采集和記錄功能無誤。
3、樣品準備
外觀檢查:選取待測的QFP器件樣品,確保其外觀無明顯損傷、表面清潔且無油污等雜質。
清潔處理:使用無水乙醇或專用清潔劑清潔樣品表面,確保焊點表面干凈,無殘留助焊劑或氧化物。
4、標記引腳:在QFP器件的引腳上做好標記,以便在測試過程中能夠準確找到待測焊點。
5、參數設置
測試模式選擇:根據測試需求,選擇推力測試模式。
力值范圍設置:根據QFP器件引腳焊點的預期強度,設置合適的測試力值范圍,確保測試過程中不會損壞設備或超出傳感器量程。
測試速度設置:通常設置為0.1 mm/s到1 mm/s之間,具體速度可根據焊點材料和測試要求調整。
測試角度設置:確保測試推刀或鉤針與引腳的接觸角度為垂直(90°),以保證測試力的方向準確。
步驟二、測試過程
1、樣品安裝
固定樣品:將QFP器件放置在測試機的樣品臺上,使用專用夾具將其固定,確保器件在測試過程中不會移動。
調整位置:通過顯微鏡觀察,調整樣品臺的位置,使待測引腳焊點位于測試推刀或鉤針的正下方,且推刀或鉤針與焊點的接觸點準確無誤。
推刀或鉤針接觸:緩慢降低測試推刀或鉤針,使其輕輕接觸焊點表面,避免對焊點施加過大的預壓力。
2、測試執行
啟動測試:在確認推刀或鉤針與焊點接觸良好后,啟動測試程序。測試機將按照預設的參數施加推力,直至焊點發生斷裂。
實時監控:在測試過程中,通過設備的顯示屏或軟件界面,實時觀察施加的推力值和焊點的位移變化曲線。
記錄斷裂:當焊點發生斷裂時,設備會自動停止測試,并記錄斷裂時的最大推力值和對應的位移數據。
3、數據記錄與分析
保存數據:將測試結果(包括最大推力值、位移數據、斷裂模式等)保存到設備的存儲系統或導出到外部存儲設備。
觀察斷裂模式:通過顯微鏡觀察焊點的斷裂模式,記錄斷裂位置(如焊點內部斷裂、焊點與引腳連接處斷裂、焊點與焊盤連接處斷裂等)。
初步分析:根據最大推力值和斷裂模式,初步判斷焊點的強度是否符合設計要求。
步驟三、測試結果分析
1、最大推力值分析
將測試得到的最大推力值與設計要求或相關標準進行對比。如果推力值低于設計要求,說明焊點強度不足,可能存在焊接缺陷;如果推力值高于設計要求,則說明焊點強度良好。
2、斷裂模式分析
分析焊點的斷裂模式,推斷焊點的薄弱環節。例如:
焊點內部斷裂:可能是因為焊點內部存在氣孔、夾雜物或焊錫質量不佳。
焊點與引腳連接處斷裂:可能是引腳與焊點之間的潤濕性不好,或焊接工藝參數不當。
焊點與焊盤連接處斷裂:可能是焊盤的表面處理不佳或焊接溫度過高導致焊盤銅層剝離。
3、數據對比分析
將不同批次、不同工藝條件下的QFP器件測試結果進行對比分析,找出性能差異,為優化焊接工藝提供依據。
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