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精密的推刀（或剪切工具），以恒定且低速的運(yùn)動方式，平行于芯片的安裝平面施加一個持續(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)時監(jiān)測并記錄所施加的力值，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(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)到最大行程后自動停止。
步驟四、執(zhí)行測試
啟動測試程序，推刀將按設(shè)定速度勻速推動芯片。
軟件實(shí)時繪制力-位移曲線，并自動捕捉峰值力值。
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。
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