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。

本文樱花草在线影视www中文字幕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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