在汽車電子、工控設備及消費電子領域,PCB焊點的機械強度直接決定了產品在振動、沖擊及熱循環工況下的服役壽命,焊點推力測試是量化焊接質量的核心手段。本文我們將基于科準測控Beta-S100推拉力測試機,并結合高低溫環境試驗箱,為您系統闡述PCB貼片電阻/焊點在不同溫度環境下的推力測試的原理、標準及多速率測試流程,為工藝工程師提供全溫區的實操性技術參考。
一、測試原理
PCB焊點推力測試基于靜態剪切力學原理,模擬焊點在組裝或使用中可能受到的側向作用力,焊料合金在不同溫度下會表現出不同的延展性與強度。將PCB樣品固定于專用夾具中,通過推拉力測試機以不同速率(如1µm/s、10µm/s、100µm/s、1mm/s)對焊點施加平行于基板方向的推力,比對焊點在常溫(23±2℃)、低溫(-20℃)及高溫(85℃、120℃)下的力學表現。
二、測試標準
標準代號 | 標準名稱 | 適用場景 |
IPC-9701A | Performance Test Methods for Surface Mount Solder Attachments | 貼片元件焊點剪切強度測試 |
JESD22-B117 | Solder Ball Shear Test | 焊球/焊點剪切測試方法 |
GB/T 2423.43-2022 | 《電工電子產品環境試驗 振動、沖擊樣品安裝導則》 | 夾具設計與試樣安裝規范 |
三、測試儀器與條件
1、Beta-S100推拉力測試機


2、高低溫環境試驗箱
3、試驗條件
測試推速:1µm/s、10µm/s、100µm/s、1mm/s
測試環境:室溫(23±2℃)、低溫(-20℃)、高溫(85℃、120℃)
試樣數量:每溫度/速率條件下分別測試3-10個樣本,確保統計有效性
四、測試流程
步驟一:設備與試樣準備
設備校準:確認推力模塊、位移系統及夾具狀態正常。啟動高低溫箱,預升至目標溫度,確保熱穩定后再進行測試。
試樣檢查:在顯微鏡下檢查焊點外觀,記錄焊點尺寸、形貌及位置
步驟二:試樣裝夾
使用虎鉗夾具將PCB板牢固固定,確保焊點推力面與推桿對中。
注意:在進行高溫測試時,需使用耐高溫夾具,防止熱膨脹導致夾持松動影響測試精度。
步驟三:測試參數設定
根據目標溫度環境,設定不同推速的測試序列(1µm/s、10µm/s、100µm/s、1mm/s)
停止條件:推力下降至峰值的60%(判定焊點失效)
步驟四:測試執行
在指定溫度下,按設定推速順序執行測試,實時繪制“推力-位移"曲線
同步觀察不同溫度下焊點失效過程,記錄各速率下的推力峰值與位移數據
步驟五:數據分析與報告
核心數據:整理各推速下的平均推力、zuida推力及標準差
溫區效應分析: 繪制“溫度-推力"曲線。通常可見隨著溫度升高,焊點剪切力下降的趨勢;對比低溫下的脆斷風險與高溫下的軟化風險。
失效模式判定: 結合斷口形貌,分析失效類型(如焊料剪切、IMC層斷裂、焊盤剝離等),判斷不同溫度下失效機理是否發生轉變。
報告輸出: 整合多溫度多速率測試數據、曲線對比圖及分析結論,形成綜合評估報告。

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