术语名称
剪切强度,是指涂层在平行于界面的剪切载荷下抵抗破坏的最大应力,是评价涂层界面结合强度的重要参数。
英文对应
Shear Strength
定义解释
剪切强度定义为试样在剪切力作用下破坏时的最大剪切应力,单位为兆帕(MPa)。在敷形涂层领域,剪切强度主要评价涂层与基材之间的界面结合力——不同于剥离强度(法向分离),剪切强度表征界面抵抗平行滑动的能力。各体系的典型剪切强度:环氧15至30 MPa,聚氨酯8至20 MPa,丙烯酸5至15 MPa,有机硅2至8 MPa。剪切强度受基材表面状态影响显著——清洁等离子处理后的FR-4基材上,环氧涂层的剪切强度可从10 MPa提升至25 MPa。剪切强度与温度的关系为:温度升高时树脂软化,剪切强度下降——在Tg点以上,剪切强度可降至常温值的10%至30%。剪切强度测试采用搭接剪切试样(ASTM D1002),将涂层夹在两片基材之间,平行拉伸至界面破坏。

行业应用
剪切强度在元器件底部填充和涂覆层粘接评估中是标准力学指标。在BGA底部填充胶的选型评估中,剪切强度需大于15 MPa以确保焊点在热循环中的可靠性——底部填充胶的剪切强度直接决定BGA焊点的疲劳寿命。在涂层附着力评价中,剪切强度与百格刀附着力测试(ASTM D3359)互为补充——百格刀定性评价,剪切强度定量评价。在涂层返修评估中,剪切强度较低的涂层(如丙烯酸,5至15 MPa)易于用溶剂软化后剥离,返修友好性好;剪切强度高的环氧涂层(15至30 MPa)返修困难,须用热风枪加热至150℃以上使树脂软化后机械刮除。
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