一站式解决方案：使用键合强度测试机完成汽车芯片PCB板强度测

在汽车“新四化”（电动化、智能化、网联化、共享化）浪潮的推动下，汽车电子系统的复杂性和集成度日益攀升。作为电子系统核心的“大脑”，芯片与PCB（印制电路板）之间的连接可靠性直接决定了整车性能、安全与寿命。

一个微小的焊点失效，在极端行驶条件下都可能引发灾难性后果。因此，在严苛的汽车电子制造与质控体系中，对芯片与PCB焊点进行机械强度测试至关重要。其中，推力测试 作为一种高效、精准的破坏性物理分析手段，被广泛应用于评估焊点、BGA焊球、芯片贴装等的粘结强度。

本文科准测控小编将围绕汽车电子芯片PCB板的推力测试，详细阐述其测试原理、遵循标准、核心设备及标准化操作流程。

一、测试原理

推力测试，也称为剪切测试，其基本原理是通过一个精密的测力传感器，将一个水平方向的力持续且匀速地施加到待测元器件（如芯片、电阻、电容、BGA焊球等）的侧面。推力工具（推刀）在接触元件后，持续向前推进，直至元件与PCB基板之间的连接点（焊点或粘结剂）发生断裂、脱落或达到预定的力值。

通过记录整个过程中力与位移的变化曲线，我们可以获得一个关键的力学性能参数——最大推力值（剪切力）。这个峰值力值直观地反映了焊点或粘结界面的机械强度。通过分析力-位移曲线，还可以判断失效模式，例如是脆性断裂还是韧性断裂，是焊料内部失效还是界面层失效，从而为工艺改进提供宝贵的数据支持。

二、测试标准

IPC/JEDEC J-STD-002B：该标准详细规定了针对有引脚和无引脚表面贴装元器件的焊线强度测试方法。

MIL-STD-883：美国军用标准，其方法 2019.7（芯片剪切强度）专门用于测试微电子器件中芯片与基板粘结的机械强度。

GJB 548B：中国国家军用标准，与MIL-STD-883类似，也包含了芯片剪切强度的测试方法。

各大汽车厂商及零部件供应商的内部标准：如博世、大陆、电装等公司，通常会基于上述国际标准，制定更为严苛的内部企业标准，以适应其特定的可靠性要求。

三、测试设备

1、Alpha W260推拉力测试机

高精度力值传感器：提供极高的分辨率和精度，确保能够准确捕捉微小的力值变化，适用于从微小芯片到较大元件的宽范围测试。

模块分量程，多量程灵活切换，无需更换模块即可满足不同测试需求,既提升效率又降低采购维护成本；同一硬件标准确保全量程精度一致,测试更可靠。

不同模块配备专用校准工装，可以确保每个模块的校准精度达到最优，从而提高整体测试的准确性。模块化设计使得校准工装的维护和更换更加便捷。

多功能测试工具：配备一系列不同尺寸和形状的推刀，以适应各种尺寸的元器件，确保推力点准确、受力均匀。

高清显微与视觉对位系统：集成高倍率显微镜和CCD相机，便于操作者精确定位测试点，观察测试过程及失效后的现象。

智能软件操作系统：用户可通过软件轻松设置测试参数（速度、距离、极限力等），设备自动执行测试并实时生成力-位移曲线，自动计算并记录最大推力、断裂能量等关键数据。

四、测试流程

1、样品准备

从批次产品中随机抽取或指定待测的PCB板。

确保测试区域洁净，无影响测试的异物或助焊剂残留。

2、设备校准与设置

根据测试标准和要求，对Alpha W260测试机进行力值传感器和位移的校准。

在软件中选择合适的测试程序，设定测试速度（如1.0 mm/min）、测试终止条件（达到力值跌落百分比或最大行程）等参数。

3、安装与对位

将PCB样品牢固地固定在测试机的工作平台上。

根据待测元器件的尺寸和形状，选择合适的推刀并安装到传感器上。

通过显微镜或CCD视觉系统，移动工作台或推刀，使推刀边缘与元器件侧面平行并对准，并保持一个微小的初始间隙。确保推力高度在元件底部与焊点之间，避免推在元件本体上或PCB上。

4、执行测试

启动测试程序，推刀将按预设速度匀速前进，对元器件施加水平推力。

软件界面实时显示力-位移曲线，操作员可观察测试过程。

5、数据记录与结果判定

测试结束后，设备自动记录最大推力值（峰值力）。

取出样品，在显微镜下观察失效位置和模式（如焊点断裂、焊盘脱落、元件损坏等），并拍照记录。

将测得的最大推力值与标准或客户规格书中要求的最小推力值进行比较，判定该焊点/元

是否合格。

6、生成报告

测试软件可自动生成包含样品信息、测试参数、力-位移曲线、测试结果和失效照片的详细测试报告。

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