在LED照明與顯示行業(yè)飛速發(fā)展的今天，產(chǎn)品的可靠性與使用壽命已成為制造商和消費(fèi)者共同關(guān)注的核心。LED燈珠，作為產(chǎn)業(yè)鏈中的“心臟"，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性直接決定了最終產(chǎn)品的品質(zhì)。其中，芯片與引腳之間由微米級金線或合金線構(gòu)成的電氣連接——即焊線，是整個(gè)封裝環(huán)節(jié)中最脆弱也最關(guān)鍵的部位之一。任何一根焊線的虛焊、斷裂都可能導(dǎo)致整個(gè)LED燈珠失效，造成“死燈"現(xiàn)象。

因此，如何科學(xué)、精確地評估焊線的焊接強(qiáng)度，是確保LED產(chǎn)品高可靠性的必經(jīng)之路。焊線拉力測試正是解決這一問題的“金標(biāo)準(zhǔn)"?？茰?zhǔn)測控小編將通過本文，系統(tǒng)性地為您介紹LED焊線拉力測試的基本原理、核心標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵設(shè)備以及標(biāo)準(zhǔn)操作流程，助力企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量管控水平，贏得市場信任。

一、 測試原理

焊線拉力測試的基本原理是力學(xué)中的拉伸測試。其目的是通過施加一個(gè)垂直于焊線軸線且與芯片/引腳平面平行的拉力，直至焊線斷裂或從焊點(diǎn)脫落，從而測得該焊線所能承受的最大拉力值。

測試時(shí)，使用精密的鉤狀工具（測試鉤）小心地鉤住焊線的弧頂中部。測試機(jī)隨后驅(qū)動(dòng)測試鉤以恒定的速度向上運(yùn)動(dòng)，對焊線施加一個(gè)持續(xù)增大的拉力。力傳感器會實(shí)時(shí)記錄并傳輸拉力數(shù)據(jù)。當(dāng)拉力超過焊線本身或其焊點(diǎn)的結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，會發(fā)生以下兩種主要失效模式：

a、焊線斷裂：斷裂發(fā)生在焊線本體，通常說明焊線的材料強(qiáng)度是薄弱環(huán)節(jié)，或者焊線因工藝問題（如頸部損傷）存在隱裂。

b、焊點(diǎn)脫落：焊線從芯片電極或支架引腳上被拉起。這直接反映了焊接界面的結(jié)合強(qiáng)度不足，可能與焊接參數(shù)（溫度、壓力、功率）、電極/引腳表面的清潔度或鍍層質(zhì)量有關(guān)。

通過分析測試數(shù)據(jù)（最大拉力值）和失效模式，工程師可以精準(zhǔn)判斷焊接工藝的優(yōu)劣，并對工藝參數(shù)進(jìn)行針對性優(yōu)化。

二、 測試標(biāo)準(zhǔn)

為確保測試結(jié)果的一致性和可比性，行業(yè)內(nèi)普遍遵循一系列國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。其中zui權(quán)wei和應(yīng)用zui廣泛的是MIL-STD-883 方法 2011.7 《邦線拉力測試》。

測試方法：明確規(guī)定了拉力測試為破壞性測試。

拉力值要求：針對不同直徑的焊線，規(guī)定了最小斷裂拉力值。例如：

直徑1.0 mil（約25.4 μm）的金線，其最小拉力要求通常為3.0 gf（約29.4 mN）。

標(biāo)準(zhǔn)會根據(jù)線徑的不同給出具體的力值下限。

失效判據(jù)：不僅關(guān)注拉力值是否達(dá)標(biāo)，還會檢查失效位置。即使拉力值合格，但如果大量失效發(fā)生在焊點(diǎn)界面（非線頸或線體），也說明焊接工藝存在隱患。

三、 測試儀器

1、Beta S100焊接強(qiáng)度測試機(jī)

以科準(zhǔn)測控的Beta S100焊接強(qiáng)度測試機(jī)為例，這是一款專為微電子封裝領(lǐng)域設(shè)計(jì)的精密測試儀器，非常適合LED燈珠的焊線拉力測試。

其主要技術(shù)特點(diǎn)包括：

高精度力值傳感器：提供毫牛（mN）級別的高分辨率力值測量，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

精密的X-Y-Z-θ移動(dòng)平臺：配備高倍率顯微鏡，操作員可以精確地將測試鉤定位在微米級的焊線下方。

多種測試鉤：提供不同尺寸和形狀的鉤子，以適應(yīng)不同線徑和弧高的焊線。

用戶友好的軟件界面：可預(yù)設(shè)測試程序、設(shè)置參數(shù)（如拉伸速度）、自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)、生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告（如平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、CPK值）并判斷結(jié)果是否合格。

穩(wěn)定的測試速度：確保所有測試在統(tǒng)一的速率下進(jìn)行，保證結(jié)果的可比性。

該設(shè)備集高精度、高自動(dòng)化與易操作性于一身，是進(jìn)行高質(zhì)量焊線拉力測試的理想選擇。

四、 測試流程

步驟一、樣品準(zhǔn)備

從批次產(chǎn)品中隨機(jī)抽取規(guī)定數(shù)量的LED燈珠作為測試樣本。

若需要，使用適當(dāng)?shù)膴A具將樣品牢固地固定在測試機(jī)的載物臺上。

步驟二、設(shè)備校準(zhǔn)與設(shè)置

開啟Beta S100測試機(jī)，預(yù)熱系統(tǒng)。

根據(jù)焊線直徑（如1.0 mil）選擇合適量程的力傳感器和尺寸匹配的測試鉤。

在軟件中設(shè)置測試參數(shù)：拉伸速度（通常為100-500 μm/s）、測試樣本數(shù)量、以及根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的拉力合格下限值。

步驟三、定位與掛鉤

通過操縱桿控制移動(dòng)平臺，在高倍顯微鏡下，將測試鉤移動(dòng)至待測焊線的正下方。

緩慢抬升Z軸，使測試鉤的jian端恰好從焊線弧頂?shù)闹行奈恢么┻^，確保掛鉤過程平穩(wěn)，不會對焊線造成預(yù)損傷。

步驟四、執(zhí)行測試

在軟件界面啟動(dòng)測試。設(shè)備將自動(dòng)控制測試鉤以預(yù)設(shè)速度勻速向上運(yùn)動(dòng)，對焊線施加拉力。

系統(tǒng)實(shí)時(shí)繪制“拉力-位移"曲線，并記錄下拉力的峰值（即最大拉力值）。

步驟五、數(shù)據(jù)記錄與失效分析

測試完成后，軟件會自動(dòng)記錄最大拉力值，并與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，給出“合格/不合格"的判斷。

操作員需在顯微鏡下觀察并記錄失效模式（如：線斷、芯片焊點(diǎn)脫落、引腳焊點(diǎn)脫落等）。這一步驟對于工藝診斷至關(guān)重要。

步驟六、生成報(bào)告

完成所有樣本測試后，使用設(shè)備軟件生成綜合測試報(bào)告。報(bào)告應(yīng)包括：測試統(tǒng)計(jì)信息（最小值、最大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差）、過程能力指數(shù)（CPK）、失效分布圖以及所有個(gè)體的測試曲線，為質(zhì)量分析和工藝改進(jìn)提供完整的數(shù)據(jù)支持。

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