随着半导体技术的飞速发展，倒装芯片球栅格阵列（FC-BGA）封装因其高I/O密度、优异的电热性能和更小的封装尺寸，已成为高性能计算、人工智能和高端通信芯片的主流选择。 

然而，其复杂的结构也对封装可靠性和焊接点强度提出了极高的要求。焊点的剪切强度是评估芯片与基板间连接可靠性的关键指标，直接关系到产品在后续组装、运输及使用过程中的抗机械应力能力。

本文绿巨人视频免费观看在线播放测控小编将系统介绍该测试的工作原理、遵循标准、推荐仪器及详细操作流程，助力企业提升产品质量与可靠性。

 

一、测试原理

推板剪切力测试（Die Shear Test）的核心原理是通过一个精密的推刀（或剪切工具），以恒定且低速的运动方式，平行于芯片的安装平面施加一个持续增加的推力，直至将芯片从基板上推离（或使焊点发生断裂）。

在此过程中，力传感器会实时监测并记录所施加的力值，从而得到一个完整的“力-位移”曲线。通过分析该曲线的峰值，即可确定芯片焊点的最大剪切力。该力值反映了焊点结合的强度，是判断焊接工艺是否合格、界面连接是否牢固的直接依据。

 

二、测试标准

为确保测试结果的一致性和可比性，FC-BGA的推板剪切测试通常遵循以下国际通用标准：

JEDEC JESD22-B117A: 《球栅阵列封装芯片的剪切测试标准》（Shear Test for Ball Grid Array (BGA) Packages）。

MIL-STD-883, Method 2019.8: 《微电子器件试验方法和程序》中的芯片剪切强度测试方法。该方法更为严格，常用于军工及高可靠性领域的评估。

测试需在标准规定的环境下（如常温23±5°C）进行，以确保数据的准确性。

 

三、测试仪器

1、Alpha W260推拉力测试机 

Alpha W260推拉力测试机是专为微电子封装可靠性测试设计的高精度设备，特别适合PCBA电路板SMD及DIP电子元器件焊接强度测试需求：

1、设备特点

高精度：全量程采用自主研发的高精度数据采集系统，确保测试数据的准确性。

功能性：支持多种测试模式，如晶片推力测试、金球推力测试、金线拉力测试以及剪切力测试等。

操作便捷：配备专用软件，操作简单，支持多种数据输出格式，能够完美匹配工厂的SPC网络系统。

2、多功能测试能力

支持拉力/剪切/推力测试

模块化设计灵活配置

3、智能化操作

自动数据采集

SPC统计分析

一键报告生成

4、安全可靠设计

独立安全限位

自动模组识别

防误撞保护

5、夹具系统

多种规格的剪切工具（适用于不同尺寸焊球） 

钩型拉力夹具 

定制化夹具解决方案 

四、测试流程

步骤一、样品准备

从经过回流焊工艺的组装板上截取包含待测FC-BGA芯片的单元。

使用专用夹具将样品牢固地固定在Alpha W260的测试平台上，确保芯片承压面与推刀的运动方向平行。

步骤二、设备设置与对位

选择尺寸合适的推刀并安装到测头上。推刀的宽度应略大于芯片的边长。

通过设备自带的光学系统，精细调节样品台和测头的位置，使推刀刃口与芯片一侧的间隙达到标准要求（通常为1-25μm），且推刀高度与芯片高度一致。 

步骤三、参数设定

在控制软件中设置测试参数：

测试模式：剪切测试 (Shear Test)

测试速度：根据标准设定，通常为100-500μm/s。

终止条件：设定为力值下降超过最大值的某一百分比（如80%），或达到最大行程后自动停止。

步骤四、执行测试

启动测试程序，推刀将按设定速度匀速推动芯片。

软件实时绘制力-位移曲线，并自动捕捉峰值力值。

步骤五、结果分析

测试结束后，设备自动记录并显示最大剪切力值（单位：N或kgf）。

操作员需观察失效模式（如焊点断裂、界面剥离、硅芯片碎裂等），并结合力值数据对焊接质量进行综合判定。

对同批次的多个样品进行测试，进行统计分析，以评估生产过程的稳定性。

步骤六、报告生成

软件可自动生成包含样品信息、测试参数、力值曲线、峰值结果和统计数据的测试报告。

 

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