隨著新能源汽車和智能駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，汽車級(jí)功率模塊作為電力電子系統(tǒng)的核心部件，其可靠性直接關(guān)系到整車的安全性能和使用壽命。在嚴(yán)苛的汽車工作環(huán)境下，功率模塊的焊接質(zhì)量和機(jī)械強(qiáng)度尤為關(guān)鍵。

科準(zhǔn)測控團(tuán)隊(duì)針對(duì)這一行業(yè)需求，采用先進(jìn)的Alpha w260推拉力測試機(jī)，開展汽車級(jí)功率模塊的推力測試研究，為行業(yè)提供科學(xué)、準(zhǔn)確的測試方法和數(shù)據(jù)支持。本文科準(zhǔn)測控小編將詳細(xì)介紹測試原理、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備選型及完整測試流程，助力企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量控制水平。

一、檢測原理

汽車級(jí)功率模塊推力測試主要基于機(jī)械力學(xué)原理，通過精確測量破壞性/非破壞性推力或拉力來評(píng)估：

焊接強(qiáng)度評(píng)估：測量焊點(diǎn)/焊接面在垂直方向上的最大承受力，反映焊接工藝質(zhì)量

界面結(jié)合性能：評(píng)估不同材料層間的結(jié)合強(qiáng)度，預(yù)測長期使用可靠性

結(jié)構(gòu)完整性驗(yàn)證：檢測模塊在機(jī)械應(yīng)力下的失效模式，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

測試過程中，專用測試頭以恒定速度施加力，同時(shí)高精度傳感器實(shí)時(shí)記錄力值變化，繪制力-位移曲線，通過分析曲線特征點(diǎn)確定臨界失效力值。

二、測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1、國際標(biāo)準(zhǔn)

IPC-9708：電子組件機(jī)械性能測試標(biāo)準(zhǔn)；JESD22-B117：半導(dǎo)體器件焊接強(qiáng)度測試；AEC-Q100：汽車電子委員會(huì)可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)

2、行業(yè)通用規(guī)范

剪切測試速度：通常設(shè)定為0.5mm/s±10%

測試角度：推力測試通常采用90°垂直角度

三、檢測設(shè)備

1、Alpha W260推拉力測試機(jī)

2、常用推刀

3、實(shí)測案例展示

四、測試流程

步驟一、測試前準(zhǔn)備

1、樣品準(zhǔn)備

a、抽樣要求

從同一生產(chǎn)批次中隨機(jī)抽取 5~10個(gè) 汽車級(jí)功率模塊樣品。

確保樣品無外觀損傷（如裂紋、變形、污染等）。

b、清潔處理

使用 異丙醇（IPA） 或 無水乙醇清潔測試區(qū)域，去除氧化物、助焊劑殘留等污染物。

必要時(shí)采用 等離子清洗 或 超聲波清洗 提高測試準(zhǔn)確性。

c、標(biāo)記測試點(diǎn)（可選）

使用顯微標(biāo)記筆 或 激光打標(biāo)標(biāo)注測試位置，確保測試點(diǎn)一致。

2、設(shè)備校準(zhǔn)與調(diào)試

a、力傳感器校準(zhǔn)

使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼（如100g、500g、1kg） 進(jìn)行力值校準(zhǔn)，確保誤差 ≤±0.5%FS。

執(zhí)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，消除傳感器漂移影響。

b、位移校準(zhǔn)

采用標(biāo)準(zhǔn)量塊 驗(yàn)證Z軸位移精度（誤差 ≤±1μm）。

c、測試頭安裝

根據(jù)測試需求選擇合適的推刀，確保與測試面平行。

步驟二、測試執(zhí)行流程

1、 樣品裝夾與定位

a、夾具選擇

使用真空吸附夾具或機(jī)械夾持治具固定功率模塊，避免測試過程中位移。

b、測試頭對(duì)位

通過顯微鏡觀察，確保測試頭與焊點(diǎn)/焊接面中心對(duì)齊。

c、預(yù)加載

施加 0.5N 預(yù)緊力，消除機(jī)械間隙，軟件自動(dòng)歸零。

2、推力測試運(yùn)行

a、啟動(dòng)測試

點(diǎn)擊軟件開始測試，測試頭以 0.5mm/s 勻速下壓，實(shí)時(shí)繪制力-位移曲線。

b、失效判定

最大推力（F_max）：曲線峰值點(diǎn)，記錄為焊點(diǎn)/界面的臨界失效力。

失效模式（通過顯微鏡或高速攝像機(jī)觀察）：

界面分離（焊層與基板脫開）

材料斷裂（芯片或基材碎裂）

混合失效（部分焊點(diǎn)殘留）

d、終止條件

軟件自動(dòng)停止測試（力值下降20%或位移超限），升起測試頭。

3、數(shù)據(jù)記錄

a、原始數(shù)據(jù)

保存 CSV/Excel 格式的力值、位移、時(shí)間數(shù)據(jù)。

b、圖像記錄（可選）

使用高清顯微鏡攝像頭拍攝失效部位（分辨率≥5μm）。

c、環(huán)境參數(shù)

記錄測試溫度（23±2°C）、濕度（45±15%RH）。

步驟三、測試后分析

1、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

計(jì)算同一批次樣品的：

平均推力（F_avg）

標(biāo)準(zhǔn)差（σ）

CPK（過程能力指數(shù)）（要求≥1.33）

2、失效分析

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