SBS - Solder Ball Shear 焊球剪切

我们先看一下表格中内容的含义。

表格中信息介绍和解读

表格中的信息给出，SBS的分类是C5，Notes中包含了B也就是说仅要求BGA器件。

需求的样品数量是从至少每批次10颗样品中的每颗样品选择5个球，来自3个批次。

接受标准是Cpk>1.67；
参考文件是AEC-Q100-010和AEC Q003

附加需求：

在完整性(机械)测试之前进行预处理加热(两个220ºC回流循环)。

如果是无铅的产品，参见J-STD- 020关于用于此测试的无铅回流焊要求。

我们来看一下AEC-Q100-010这个文件的内容，这是AEC Q100的第十个附件：

AEC - Q100-010 REV-A SOLDER BALL SHEAR TEST

1 适用范围

此测试方法适用于除Flipchip芯片外的所有焊球表面安装的封装。

2 目的

本试验方法的目的是确定测量金属界面和焊锡球之间界面的剪切强度的流程。该方法还确定了该焊接界面的最小抗剪强度要求。

3 流程

3.1 焊锡球剪切试验流程

焊锡球剪切测试，用来量化焊锡连接到器件上金属界面的焊接一体性。在剪切试验之前，试验样品应经过预处理加热循环。用于剪切试验的球应在整个试验样品中随机选择。

3.1.1 球剪切试验详细流程

以下流程应用于此测试:

a.将测试样品放在干净的电路板或陶瓷片上，焊锡球朝上。使用回流炉或红外回流对样品进行加热预处理，回流峰值温度为220 +5 /-0°C，回流曲线按照J-STD-020定义(不需要潮湿暴露)。（编者注：此处细节可以参见PC预处理的文章）

b.让样品冷却到室温(22±3°C)。

c.将试样安装在剪切测试仪上，剪切臂放置在球高度的1/3处，且不接触基板表面，如图1所示，以恒定的剪切速率0.28 ~ 0.50 mm/秒剪切球。记录抗剪强度。

d.使用放大率不低于40倍的显微镜，检查并记录球分离模式，见表1。

图1：剪切臂的位置示意图

4 失效标准

以下失效标准不适用于已进行压力测试(热预处理以外)或已从电路板模块中拆卸下来的器件。

4.1 焊锡球剪切验收标准

焊接球的剪切强度应为3200克/平方毫米(见图2、3和表2)，并配合可接受的分离模式。分离模式的定义见表1。分离模式1和4是可接受的。分离方式2不得超过剪切界面的5%。

分离模式3和5是不可接受的。如果剪切臂在剪切过程中接触了基底，则该球的剪切值无效。