隨著半導體技術的飛速發展，倒裝芯片球柵格陣列（FC-BGA）封裝因其高I/O密度、優異的電熱性能和更小的封裝尺寸，已成為高性能計算、人工智能和高端通信芯片的主流選擇。 

然而，其複雜的結構也對封裝可靠性和焊接點強度提出了極高的要求。焊點的剪切強度是評估芯片與基板間連接可靠性的關鍵指標，直接關係到產品在後續組裝、運輸及使用過程中的抗機械應力能力。

本文91香蕉视频污污測控小編將係統介紹該測試的工作原理、遵循標準、推薦儀器及詳細操作流程，助力企業提升產品質量與可靠性。

 

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精密的推刀（或剪切工具），以恒定且低速的運動方式，平行於芯片的安裝平麵施加一個持續增加的推力，直至將芯片從基板上推離（或使焊點發生斷裂）。

在此過程中，力傳感器會實時監測並記錄所施加的力值，從而得到一個完整的“力-位移”曲線。通過分析該曲線的峰值，即可確定芯片焊點的最大剪切力。該力值反映了焊點結合的強度，是判斷焊接工藝是否合格、界麵連接是否牢固的直接依據。

 

二、測試標準

為確保測試結果的一致性和可比性，FC-BGA的推板剪切測試通常遵循以下國際通用標準：

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

MIL-STD-883, Method 2019.8: 《微電子器件試驗方法和程序》中的芯片剪切強度測試方法。該方法更為嚴格，常用於軍工及高可靠性領域的評估。

測試需在標準規定的環境下（如常溫23±5°C）進行，以確保數據的準確性。

 

三、測試儀器

1、Alpha W260推拉力測試機 

Alpha W260推拉力測試機是專為微電子封裝可靠性測試設計的高精度設備，特別適合PCBA電路板SMD及DIP電子元器件焊接強度測試需求：

1、設備特點

高精度：全量程采用自主研發的高精度數據采集係統，確保測試數據的準確性。

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，支持多種數據輸出格式，能夠完美匹配工廠的SPC網絡係統。

2、多功能測試能力

支持拉力/剪切/推力測試

模塊化設計靈活配置

3、智能化操作

自動數據采集

SPC統計分析

一鍵報告生成

4、安全可靠設計

獨立安全限位

自動模組識別

防誤撞保護

5、夾具係統

多種規格的剪切工具（適用於不同尺寸焊球） 

鉤型拉力夾具 

定製化夾具解決方案 

四、測試流程

步驟一、樣品準備

從經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的測試平台上，確保芯片承壓麵與推刀的運動方向平行。

步驟二、設備設置與對位

選擇尺寸合適的推刀並安裝到測頭上。推刀的寬度應略大於芯片的邊長。

通過設備自帶的光學係統，精細調節樣品台和測頭的位置，使推刀刃口與芯片一側的間隙達到標準要求（通常為1-25μm），且推刀高度與芯片高度一致。 

步驟三、參數設定

在控製軟件中設置測試參數：

測試模式：剪切測試 (Shear Test)

測試速度：根據標準設定，通常為100-500μm/s。

終止條件：設定為力值下降超過最大值的某一百分比（如80%），或達到最大行程後自動停止。

步驟四、執行測試

啟動測試程序，推刀將按設定速度勻速推動芯片。

軟件實時繪製力-位移曲線，並自動捕捉峰值力值。

步驟五、結果分析

測試結束後，設備自動記錄並顯示最大剪切力值（單位：N或kgf）。

操作員需觀察失效模式（如焊點斷裂、界麵剝離、矽芯片碎裂等），並結合力值數據對焊接質量進行綜合判定。

對同批次的多個樣品進行測試，進行統計分析，以評估生產過程的穩定性。

步驟六、報告生成

軟件可自動生成包含樣品信息、測試參數、力值曲線、峰值結果和統計數據的測試報告。

 

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