推拉力测试机与冷热实验台组合应用：锡球剪切力测试在-50～300℃环境温度下的效能分析

在电子封装技术中，焊接技术的可靠性对设备的性能和寿命至关重要。锡球剪切力测试是评估焊点连接强度和可靠性的重要手段之一。

本次的案例将介绍如何利用推拉力测试机搭配冷热实验台进行锡球剪切力测试，在低温（-50℃）和高温（300℃）环境下评估焊点在极端温度条件下的稳定性和机械强度。

此项实验旨在评估锡球焊接在低温和高温环境中的剪切强度，以验证其在极端温度条件下的焊接质量和稳定性。通过推拉力测试机搭配冷热实验台的精确控制和数据采集，能够获取焊接在不同温度下的剪切力数据，为电子设备的设计和制造提供关键的性能评估指标。

一、实验设备：

（1）推拉力测试机：

设备应具备高精度的负荷传感器和位移控制系统，以确保对小尺寸焊点的精确测量和力学特性分析。

（2）CH300-55(定制)冷热实验台：

二、实验步骤

1. 样品准备：

选取具有典型焊球结构的芯片样品或电路板样品。

样品需根据标准制备，确保焊接质量符合要求。

2. 测试设置：

在推拉力测试机上安装冷热实验台，在实验台上放置样品，确保焊球位于适当的夹具中，并能够稳定夹持样品。

调整测试机参数，设置测试速度和初始位置。

3. 温度控制：

对推拉力测试机加装适配的冷热台，确保在设定的低温（-50℃）和高温（300℃）条件下稳定测试。

等待温度稳定后，开始进行剪切力测试。

4. 剪切力测试：

按照预定的测试程序，开始进行焊球的剪切力测试。

记录并分析测试过程中的负荷-位移曲线，获取每个温度条件下的剪切力数据。

5. 数据分析与结果：

对获得的数据进行统计分析，比较不同温度条件下焊球的剪切强度。

分析焊点在低温和高温环境中的性能变化，评估其在极端温度下的可靠性和稳定性。

三、结论与意义

通过此案例中的实验，可以全面评估焊球在低温（-50℃）和高温（300℃）环境中的焊接质量和可靠性。这些数据为电子设备制造商提供了重要的技术参考，指导焊接工艺的优化和设备设计的改进，从而提升设备在复杂工作环境中的性能和可靠性。未来的研究可以进一步优化推拉力测试机的温度控制和数据采集系统，提高测试的精确性和效率。同时，探索新材料和焊接工艺，以应对日益复杂和高温度的电子设备应用环境要求，推动电子设备焊接技术的持续创新和进步。