QFP引腳焊點焊接強度測試：原理、流程與設(shè)備詳解

近期，公司出貨了一臺推拉力測試機，是關(guān)于QFP引腳焊點焊接強度測試。在電子制造領(lǐng)域，QFP（無引腳四方扁平封裝）器件因其優(yōu)良的性能和廣泛的適用性，被大量應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品中。然而，QFP引腳焊點的焊接質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)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(yīng)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(yīng)力的影響。如果焊點強度不足，可能會導(dǎo)致引腳斷裂、虛焊等問題，進而影響整個電路的性能和穩(wěn)定性。通過焊接強度測試，可以評估焊點在不同應(yīng)力條件下的表現(xiàn)，及時發(fā)現(xiàn)潛在的質(zhì)量問題，優(yōu)化焊接工藝，從而提高產(chǎn)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(yīng)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(fā)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(jié)合相關(guān)標準和設(shè)計要求，對焊點的強度進行量化評估，進而判斷焊接質(zhì)量是否滿足產(chǎn)品的使用要求。

三、測試設(shè)備和工具

1、Beta S100推拉力測試儀

A、設(shè)備介紹

Beta S100推拉力測試機是一款專為微電子封裝行業(yè)設(shè)計的高精度測試設(shè)備，具有以下顯著特點：

高精度測量：采用先進的傳感器技術(shù)和高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠提供高精度的測試數(shù)據(jù)，確保測試結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。

多功能設(shè)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(jù)具體需求更換測試模塊，系統(tǒng)會自動識別并調(diào)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(shù)據(jù)輸出格式。同時，設(shè)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(yīng)用于QFN、BGA、CSP、TSOP等多種封裝形式的測試。

B、產(chǎn)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(shè)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(shè)備進行校準，確保傳感器的測量精度在允許誤差范圍內(nèi)。檢查設(shè)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(tǒng)運行正常，數(shù)據(jù)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(zhì)。

清潔處理：使用無水乙醇或?qū)Ｓ们鍧崉┣鍧崢悠繁砻?，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(shù)設(shè)置

測試模式選擇：根據(jù)測試需求，選擇推力測試模式。

力值范圍設(shè)置：根據(jù)QFP器件引腳焊點的預(yù)期強度，設(shè)置合適的測試力值范圍，確保測試過程中不會損壞設(shè)備或超出傳感器量程。

測試速度設(shè)置：通常設(shè)置為0.1 mm/s到1 mm/s之間，具體速度可根據(jù)焊點材料和測試要求調(diào)整。

測試角度設(shè)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(diào)整位置：通過顯微鏡觀察，調(diào)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(yù)壓力。

2、測試執(zhí)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(yù)設(shè)的參數(shù)施加推力，直至焊點發(fā)生斷裂。

實時監(jiān)控：在測試過程中，通過設(shè)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(fā)生斷裂時，設(shè)備會自動停止測試，并記錄斷裂時的最大推力值和對應(yīng)的位移數(shù)據(jù)。

3、數(shù)據(jù)記錄與分析

保存數(shù)據(jù)：將測試結(jié)果（包括最大推力值、位移數(shù)據(jù)、斷裂模式等）保存到設(shè)備的存儲系統(tǒng)或?qū)С龅酵獠看鎯υO(shè)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(nèi)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(jù)最大推力值和斷裂模式，初步判斷焊點的強度是否符合設(shè)計要求。

步驟三、測試結(jié)果分析

1、最大推力值分析

將測試得到的最大推力值與設(shè)計要求或相關(guān)標準進行對比。如果推力值低于設(shè)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(shè)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(huán)節(jié)。例如：

焊點內(nèi)部斷裂：可能是因為焊點內(nèi)部存在氣孔、夾雜物或焊錫質(zhì)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(shù)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(dǎo)致焊盤銅層剝離。

3、數(shù)據(jù)對比分析

將不同批次、不同工藝條件下的QFP器件測試結(jié)果進行對比分析，找出性能差異，為優(yōu)化焊接工藝提供依據(jù)。

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審核編輯 黃宇