上一期我們了解了BGA球剪切強度測試，這次來了解焊點剪切強度測試。

        對于使用SMT安裝的PCBA上的焊點，大多數(shù)是沒有引線腳的，或者引線腳非常短，這些焊點的強度通常只能測試其剪切力或剪切強度，而沒有辦法通過拉伸來測量其拉伸強度。當(dāng)焊盤的大小一致或可以比較的時候，通常只測焊點的剪切力，并分析力的分布和合格與否就可以了。相對于BGA的焊球而言，由于元器件的體積都比較大，使用普通的拉力機就可以測試，只是需要根據(jù)元器件的大小選擇規(guī)格合適的測試夾具(撞錘或推桿)，見圖1.12。推剪的速度一般在50mm/min,最好使用計算機將整個剪切測試的過程記錄下來，得到剪切力與時間的變化關(guān)系，其中焊點破壞時的峰值即為最大剪切力。

P(剪切強度，Pa)=F (剪切力，N)/S (焊點面積，㎡) ( 1.2)

特別需要注意的是，不能僅僅記錄剪切力，更需要觀察焊點破壞的失效界面。這對解釋剪切強度的測試結(jié)果非常有幫助。對于一個焊點而言，至少存在三個界面，即焊料/焊盤、焊盤/PCB基材、元器件端子/焊料，剪切試驗中焊點破壞一般從最薄弱環(huán)節(jié)開始，有時甚至從三個界面之外的焊料中間破壞，偶爾也有元器件端子斷裂的。不同失效界面代表不同的機理，如果破裂在焊盤/焊盤，說明此處最薄弱，如果剪切力異常小，說明該PCB存在質(zhì)量問題，與焊接工藝無關(guān);如果焊料本身中間破裂，剪切力特別小，應(yīng)該是焊點可能存在冷焊，這時應(yīng)該檢查工藝參數(shù)。具體的試驗方法可參見日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS3198-5( Test methods for lead- free solders- Part 5 Methods for tensile tests and shear tests on solder joints )。

         如何來判斷一個無鉛焊點的剪切試驗結(jié)果合格與否呢?一般是先與有鉛工藝的焊點比較，如果力值大則合格；二就是看其分布，力值小于三個標(biāo)準(zhǔn)偏差加均值的，異常小的視為不合格；三就是看破裂失效界面，如果是元器件或PCB本身部分破裂，則焊點合格。如果沒有一定的數(shù)據(jù)積累，不可能設(shè)定一個合格的絕對值的標(biāo)準(zhǔn)。只有經(jīng)過大量的試驗，才可能給出一個標(biāo)準(zhǔn)合格值。一般1210元器件的無鉛焊點的剪切力在20 ~ 30N。

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