在半導體封裝、LED制造、PCBA電子組裝等高精密制造領域,焊點、焊線、晶片粘接的強度與可靠性直接決定了產品的質量與壽命。
那么問題來了,一顆LED芯片被封裝完成后,怎樣知道它的金線焊得夠不夠牢?一塊IGBT模塊出廠前,如何確保晶片在大電流、高溫震動下不會脫落?
答案離不開——推拉力測試機。
推拉力測試機到底是如何工作的?怎么操作?測試流程又是怎樣的?本文科準測控小編將結合行業主流設備(如Alpha-W260等),為您詳細拆解推拉力測試機的工作原理、操作步驟、測試流程與完整方案,供有需要的讀者參考。
一、推拉力測試機的工作原理
推拉力測試機的本質是一臺高精度力學動態測試系統,其工作原理如下:
1. 力值采集
設備內置高靈敏度力傳感器(如應變片式傳感器),當測試工具(如推刀、鉤針)與被測對象(如金球、焊線、晶片)接觸并施加力時,傳感器會實時采集力值變化。
2. 閉環控制與數據轉換
力信號通過高分辨率ADC(24bit)轉換為數字信號,采樣率可達3~5kHz,確保捕捉到微小的力值波動。設備通過高速伺服電機與空氣懸浮軸承實現微米級精度的運動控制。
3. 自動量程識別與切換
更換不同量程的測試模組后,系統可自動識別并切換量程(如100g、1kg、10kg、100kg等),確保在全量程范圍內保持±0.1%~±0.25%的力值精度。
4. 測試模式
根據被測對象不同,設備支持多種測試類型:
推力測試(Die Shear / Ball Shear):用于晶片、金球、焊點的抗剪切強度測試。
拉力測試(Wire Pull):用于引線焊接強度測試。
剝離/粘接力測試:用于材料表面粘接性能分析。
以常見機型(如Alpha-W260等)為例:
第一步:開機
接通電源及氣源,打開設備與電腦電源
登錄測試軟件,等待初始化完成
第二步:選擇模塊與工具
根據測試需求選擇推力或拉力模塊
安裝適配的推刀或鉤針
第三步:裝夾樣品
使用機械夾具或真空吸附方式固定樣品
第四步:設置測試方案
新建或選擇已有方案,設置測試參數并保存
不同測試場景下的方案配置
第五步:對焦定位
移動平臺和Z軸,調節焦距至圖像清晰
調整測試工具與樣品的相對位置
手控盒
第六步:執行測試
按下測試鍵開始測試,如需終止再次按下即可
第七步:保存數據
點擊保存按鈕導出結果,或按設定自動完成數據上傳
三、推拉力測試標準測試流程詳解
以金球推力測試為例:
1. 測試前準備
- 樣品固定:使用真空吸附夾具或虎鉗夾具將樣品牢固固定在測試平臺上。
- 模組選擇:根據預估力值選擇合適量程的推力/拉力模組(如BS-250g用于金球推力)。
- 工具安裝:安裝對應規格的推刀或鉤針。
2. 參數設定
在軟件界面中設置:
- 測試類型(如Ball Shear)
- 測試速度(如200μm/s)
- 剪切高度(通常為2~5μm,精度要求±1μm)
- 著陸力(最小可編程至5gf,避免損傷基板)
3. 執行測試
- 自動定位:通過高分辨CCD相機識別目標位置。
- 自動測試:設備按設定路徑移動Z軸,使推刀以恒定速度推動金球,直至脫落。
- 數據記錄:系統自動記錄最大推力、力-時間曲線、脫落模式等數據。
4. 數據分析與報告
- 支持CPK、SPC統計分析
- 可導出原始數據與測試曲線
- 支持MES系統對接,實現生產質量追溯
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