AEC-Q100文件，是芯片開展車規等級驗證的重要標準和指導文件，本文將重點對C組的第5項SBS - Solder Ball Shear 焊球剪切項目進行介紹。
AEC Q100 表2 C組驗證內容
SBS - Solder Ball Shear 焊球剪切
我們先看一下表格中內容的含義。
表格中信息介紹和解讀
表格中的信息給出，SBS的分類是C5，Notes中包含了B也就是說僅要求BGA器件。
需求的樣品數量是從至少每批次10顆樣品中的每顆樣品選擇5個球，來自3個批次。
接受標準是Cpk>1.67；
參考文件是AEC-Q100-010和AEC Q003
附加需求：
在完整性(機械)測試之前進行預處理加熱(兩個220ºC回流循環)。
如果是無鉛的產品，參見J-STD- 020關于用于此測試的無鉛回流焊要求。
我們來看一下AEC-Q100-010這個文件的內容，這是AEC Q100的第十個附件：
AEC - Q100-010 REV-A SOLDER BALL SHEAR TEST
1 適用范圍
此測試方法適用于除Flipchip芯片外的所有焊球表面安裝的封裝。
2 目的
本試驗方法的目的是確定測量金屬界面和焊錫球之間界面的剪切強度的流程。該方法還確定了該焊接界面的最小抗剪強度要求。
3 流程
3.1 焊錫球剪切試驗流程
焊錫球剪切測試，用來量化焊錫連接到器件上金屬界面的焊接一體性。在剪切試驗之前，試驗樣品應經過預處理加熱循環。用于剪切試驗的球應在整個試驗樣品中隨機選擇。
3.1.1 球剪切試驗詳細流程
以下流程應用于此測試:
a.將測試樣品放在干凈的電路板或陶瓷片上，焊錫球朝上。使用回流爐或紅外回流對樣品進行加熱預處理，回流峰值溫度為220 +5 /-0°C，回流曲線按照J-STD-020定義(不需要潮濕暴露)。（編者注：此處細節可以參見PC預處理的文章）
b.讓樣品冷卻到室溫(22±3°C)。
c.將試樣安裝在剪切測試儀上，剪切臂放置在球高度的1/3處，且不接觸基板表面，如圖1所示，以恒定的剪切速率0.28 ~ 0.50 mm/秒剪切球。記錄抗剪強度。
d.使用放大率不低于40倍的顯微鏡，檢查并記錄球分離模式，見表1。
圖1：剪切臂的位置示意圖
4 失效標準
以下失效標準不適用于已進行壓力測試(熱預處理以外)或已從電路板模塊中拆卸下來的器件。
4.1 焊錫球剪切驗收標準
焊接球的剪切強度應為3200克/平方毫米(見圖2、3和表2)，并配合可接受的分離模式。分離模式的定義見表1。分離模式1和4是可接受的。分離方式2不得超過剪切界面的5%。
分離模式3和5是不可接受的。如果剪切臂在剪切過程中接觸了基底，則該球的剪切值無效。
表1 分離模式定義
圖2 焊球接觸金屬面直徑測量
表2 最小的剪切強度和接觸金屬面直徑的關系
圖3 最小剪切強度示意圖
本文對AEC-Q100 C組的第5項內容SBS - Solder Ball Shear 焊球剪切項目進行了介紹和解讀，希望對大家有所幫助。
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