在現(xiàn)代電子制造中，電子元件（如芯片、電阻、電容等）與基板（PCB、陶瓷基板等）之間的黏合強(qiáng)度直接影響產(chǎn)品的機(jī)械穩(wěn)定性和長(zhǎng)期可靠性。若黏合不良，可能導(dǎo)致元件脫落、電路斷路，甚至整機(jī)失效。因此，原件與基板黏合力測(cè)試成為電子封裝工藝中重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。

科準(zhǔn)測(cè)控小編將詳細(xì)介紹該測(cè)試的原理、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)儀器（以Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī)為例）及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程，幫助工程師優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品可靠性。

一、黏合力測(cè)試的原理

黏合力測(cè)試（Die Shear/Bond Strength Test）是通過(guò)施加垂直于基板方向的推力或拉力，測(cè)量電子元件與基板間的結(jié)合強(qiáng)度。測(cè)試過(guò)程中，力傳感器實(shí)時(shí)記錄破壞黏合層所需的最大力值，并分析失效模式，以評(píng)估黏合質(zhì)量。

關(guān)鍵測(cè)試參數(shù)：

最大剪切力/拉力（Peak Force）：反映黏合層的機(jī)械強(qiáng)度。

斷裂模式：

內(nèi)聚破壞（Cohesive Failure）：黏合劑內(nèi)部斷裂，表明黏合層強(qiáng)度不足。

界面破壞（Adhesive Failure）：元件與黏合層分離，表明界面結(jié)合不良。

基材破壞（Substrate Failure）：基板材料損壞，表明黏合強(qiáng)度過(guò)高或基板脆弱。

力-位移曲線：分析黏合層的韌性和均勻性。

二、黏合力測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

為確保測(cè)試的一致性和可靠性，行業(yè)制定了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：

IPC-7095（針對(duì)BGA、CSP等封裝結(jié)構(gòu)的可靠性測(cè)試）

JESD22-B109（半導(dǎo)體芯片剪切強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）

MIL-STD-883 Method 2019（jun用電子器件的黏合強(qiáng)度測(cè)試）

ASTM D1002（膠黏劑拉伸剪切強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，適用于電子封裝）

這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)試條件（如加載速率、測(cè)試溫度）及合格判據(jù)（如最小黏合力要求）。

三、檢測(cè)儀器：Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī)

Alpha W260 是一款高精度推拉力測(cè)試設(shè)備，適用于電子封裝黏合力測(cè)試，具有以下優(yōu)勢(shì)：

高精度力傳感器：0.1%超高力值精度、24bit高分辨率ADC、5kHz高速采樣，滿足微小元件測(cè)試需求。

多向測(cè)試能力：支持垂直剪切（Die Shear）和水平拉力（Tensile Pull）測(cè)試。

自動(dòng)化軟件：自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)，生成力-位移曲線，支持SPC統(tǒng)計(jì)分析。

2、推刀或鉤針

3、常用工裝夾具

四、測(cè)試流程（以Alpha W260為例）

步驟一、準(zhǔn)備工作

校準(zhǔn)設(shè)備，確保傳感器精度。

選擇合適夾具（如剪切工具、拉力鉤針）。

設(shè)定測(cè)試參數(shù)（加載速度、測(cè)試溫度、采樣頻率）。

步驟二、樣品安裝

將待測(cè)基板固定于測(cè)試平臺(tái)，確保平整無(wú)傾斜。

調(diào)整測(cè)試頭位置，使推力/拉力方向符合標(biāo)準(zhǔn)（通常垂直剪切）。

步驟三、執(zhí)行測(cè)試

啟動(dòng)測(cè)試程序，設(shè)備自動(dòng)施加力直至黏合層失效。

記錄最大破壞力及失效模式。

步驟四、數(shù)據(jù)分析

軟件自動(dòng)計(jì)算黏合強(qiáng)度（單位：MPa或kgf/mm2）。

分析斷裂模式，判斷工藝缺陷（如膠水固化不足、污染等）。

步驟五、報(bào)告輸出

生成測(cè)試報(bào)告，包含力值曲線、失效照片及統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

存檔數(shù)據(jù)，用于工藝優(yōu)化或質(zhì)量追溯。

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