Ujian Kekuatan Ricih Tegangan - Komponen SMD (Peranti Dipasang Permukaan)

Ujian kekuatan ricih tegangan merupakan kaedah penilaian mekanikal penting yang digunakan dalam pembuatan elektronik untuk menilai kebolehpercayaan dan kualiti sambungan pateri antara komponen yang dipasang di permukaan (perintang, kapasitor, perintang cip atau pakej LED) dan pad papan litar bercetak (PCB). Kaedah ini mengukur berapa banyak daya yang boleh ditahan oleh sambungan pateri di bawah beban tegangan (tarikan) atau lateral (ricih) dan membantu mengenal pasti isu-isu seperti pembasahan yang lemah, lompang, kelemahan sebatian antara logam, isipadu pateri yang tidak mencukupi atau kecacatan proses.

Sambungan pateri SMD tertakluk kepada kitaran haba, getaran, kejutan mekanikal dan impak jatuh dalam aplikasi dunia sebenar (cth., telefon pintar, elektronik automotif atau peranti perindustrian). Ujian tegangan dan ricih menyediakan data kuantitatif tentang kekuatan ikatan, melengkapi pemeriksaan visual (mengikut piawaian IPC-A-610), sinar-X atau pemotongan. Ia membantu mengesahkan proses pematerian, reka bentuk templat, profil aliran semula dan pemilihan bahan.

Jenis ujian utama untuk sambungan pateri SMD adalah seperti berikut:

Ujian kekuatan ricih: Menggunakan daya mendatar (sisi) selari dengan permukaan papan litar bercetak (PCB) untuk menolak atau memotong komponen. Kaedah ini paling biasa untuk SMD bebas plumbum dan beberapa pakej berplumbum. Semasa ujian, alat pemotong seperti pahat atau rata diletakkan di sisi badan komponen dan digerakkan secara mendatar pada kelajuan terkawal. Mod kegagalan termasuk: kerosakan pateri, pengangkatan pad, keretakan badan komponen atau kegagalan lekatan/ikatan.

Piawaian tipikal untuk kaedah ini termasuk:

IEC 62137-1-2 Teknologi pelekap permukaan - Bahagian 1-2: Ujian kekuatan ricih mekanikal sambungan pateri.
Bahagian tertentu dalam piawaian IEC 60068-2-21 (Ujian alam sekitar - Ujian U: Kekukuhan penamatan dan peranti pemasangan bersepadu)
Piawaian JEITA ET-7409/103 (kaedah pemotongan tork untuk situasi tertentu)
Ujian kekuatan tegangan: Mengenakan daya tegangan (ke atas/ke luar) pada papan litar bercetak (PCB) pada serenjang atau sudut. Varian biasa termasuk:
Penarikan cangkuk atau penarikan penyepit untuk komponen berplumbum.
Penarikan denyutan sejuk untuk bola pateri BGA/CSP: mencengkam dan menarik bola tunggal ke atas.
Tarik pada sudut 45 darjah untuk penilaian sambungan umum.

Semasa pengujian, cangkuk, pemegang penyepit atau tang dilekatkan pada hujung/badan komponen dan ditarik secara menegak atau pada sudut.

Piawaian tipikal untuk kaedah ini termasuk:

IEC 62137-1-1 (ujian kekuatan tegangan sambungan pateri)
JEDEC JESD22-B115 (untuk lukisan hentaman sejuk)

Biasanya, untuk akses yang lebih baik dan aplikasi tekanan yang realistik, papan litar bercetak (PCB) perlu dipasang pada sudut 45 darjah.

Banyak mesin uji sambungan moden menggabungkan keupayaan tegangan dan ricih dalam satu sistem dengan penjajaran automatik, sel daya/beban (biasanya dalam julat 0-100 kg) dan perisian analisis mod kegagalan.

Prosedur biasa mengikuti langkah-langkah berikut:

Papan litar bercetak (PCB) dipasang dengan selamat pada lekapan (menegak untuk memotong, bersudut untuk menarik).
Instrumen ini dijajarkan dengan tepat dengan komponen (menggunakan peringkat XY dan mikroskop).
Daya dikenakan pada kadar terkawal (contohnya, 0,1-10 mm/min bergantung pada piawaian).
Daya puncak dan mod kegagalan direkodkan.
Kriteria penerimaan digunakan untuk perbandingan (biasanya berdasarkan pelanggan atau mengikut minimum IEC/JEDEC, bergantung pada luas pateri atau jisim komponen).

Analisis dan tafsiran kerosakan:

Sambungan yang baik: Retakan pematerian pukal daya tinggi (ricih mulur).
Sambungan lemah: Pembentukan kawah di pad, retakan antara logam yang rapuh, atau kekuatan yang rendah. Ini menunjukkan masalah proses (cth., pembentukan lompang yang berlebihan, pengotoran, aliran balik yang lemah).

Ujian kekuatan ricih tegangan merupakan ujian mekanikal pemusnah yang perlu dalam pembuatan elektronik dan kejuruteraan kebolehpercayaan atas pelbagai sebab kritikal.

Sebab-sebab utama mengapa kaedah ini penting adalah seperti berikut:

Mengukur kekuatan dan kebolehpercayaan mekanikal sebenar: Sambungan pateri dalam komponen SMD mesti menahan bukan sahaja ikatan elektrik tetapi juga daya mekanikal sepanjang hayat produk. Ujian tegangan dan ricih menggunakan beban tegangan (tarikan) atau sisi (ricih) terkawal untuk mengukur daya puncak yang diperlukan untuk menyebabkan kegagalan. Ini menyediakan data berangka objektif tentang kekuatan ikatan yang tidak dapat diberikan oleh kaedah visual atau sinar-X dengan andal.
Ia mengesan kecacatan tersembunyi atau halus yang terlepas pandang oleh kaedah tidak musnah: Banyak kelemahan kritikal tidak kelihatan atau sukar dikesan tanpa mengenakan tekanan.
Lapisan sebatian intermetalik rapuh yang terbentuk semasa aliran semula atau penuaan.
Jurang yang berlebihan, pembasahan yang lemah, isipadu pateri yang tidak mencukupi atau pencemaran.
Lekatan pad yang lemah atau pembentukan kawah pad peringkat awal.
Perubahan yang terhasil daripada pengecilan saiz (pautan yang lebih kecil mempunyai taburan tegasan yang berbeza, dengan ketebalan IMC menjadi lebih dominan secara berkadaran).

Masalah-masalah ini sering menyebabkan kegagalan kekuatan rendah. Ujian ini mengukur kegagalan ini.

Ia mensimulasikan tekanan mekanikal dan mod kegagalan dunia sebenar: Produk elektronik menghadapi perkara berikut:
Tekanan pengangkutan dan pemasangan (cth., penyingkiran papan litar, pemasangan penyambung, ujian dalam litar).
Getaran dan kejutan (automotif, penerbangan, peranti pengguna semasa jatuh atau pengangkutan).
Kitaran terma-mekanikal (ketidakpadanan pengembangan/pengecutan).

Ujian ricih mensimulasikan daya lateral, manakala ujian tegangan mensimulasikan beban tegangan/luar satah. Varian berkelajuan tinggi menunjukkan korelasi yang baik dengan prestasi jatuh/hentakan.

Ia menyokong pengesahan proses, kelayakan dan penambahbaikan berterusan: Pengilang menggunakan data pull-cut dalam situasi berikut:
Pencirian proses: Pes pateri baharu, reka bentuk stensil atau salutan permukaan.
Pemeriksaan masuk komponen/kad.
Analisis kegagalan selepas tekanan kebolehpercayaan (kitaran haba, penuaan, ujian penurunan).
Perbandingan antara pembekal atau pihak.
Ia melengkapi kaedah lain: sementara pemotongan mendedahkan mikrostruktur dan pewarnaan serta penyingkiran mendedahkan corak retakan, pengukuran ricih tegangan memberikan pengukuran berasaskan daya yang pantas, boleh diulang dan boleh digunakan.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan kakitangannya yang cekap dan berpengalaman, telah memahami keperluan pelanggannya, menyediakan perkhidmatan ujian lanjutan yang mereka perlukan, dan membantu dalam penubuhan, pelaksanaan dan penambahbaikan sistem pengurusan. Dalam rangka kerja ini, kami juga menyediakan perkhidmatan ujian "Ujian kekuatan ricih tegangan - komponen SMD (peranti yang dipasang di permukaan)" kepada perniagaan.