在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，鍵合強(qiáng)度是評(píng)估封裝可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)。科準(zhǔn)測(cè)控小編特別整理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，幫助工程師準(zhǔn)確評(píng)估金線鍵合、芯片貼裝等工藝質(zhì)量。

本文將詳細(xì)介紹鍵合強(qiáng)度測(cè)試的三大類型：金線拉力測(cè)試、金球推力測(cè)試和芯片推力測(cè)試，涵蓋測(cè)試原理、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、儀器選型及操作流程等核心內(nèi)容，為半導(dǎo)體封裝工藝驗(yàn)證提供標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)。

一、測(cè)試原理

鍵合強(qiáng)度測(cè)試通過(guò)機(jī)械應(yīng)力模擬評(píng)估半導(dǎo)體封裝中各連接部位的可靠性，主要包括三種測(cè)試模式：

1、金線拉力測(cè)試：通過(guò)鉤針垂直拉伸鍵合線，評(píng)估線材與焊點(diǎn)的結(jié)合強(qiáng)度

2、金球推力測(cè)試：采用水平推力評(píng)估球焊點(diǎn)與基板間的結(jié)合質(zhì)量

3、芯片推力測(cè)試：測(cè)量芯片與基板間的貼裝強(qiáng)度

這些測(cè)試可有效識(shí)別焊接不良、金屬化層缺陷等工藝問(wèn)題，確保封裝結(jié)構(gòu)在后續(xù)加工和使用中的可靠性。

二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

1. 金線拉力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試規(guī)范：

鉤針位置：金線線弧最高點(diǎn)

測(cè)試速度：0.2-0.5mm/s

環(huán)境條件：23±5℃, RH 45±15%

斷裂模式判定：

拉力標(biāo)準(zhǔn)值（引用MIL-STD-883G）：

2. 金球推力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試規(guī)范：

推刀高度：焊球高度1/3-1/2處

接觸角度：90±5°

測(cè)試速度：50-200μm/s

失效模式判定：

TYPE 1：金球完整剝離（PASS）

TYPE 2：金球剝離帶少量金屬殘留（PASS）

TYPE 3：基板彈坑（FAIL）

TYPE 4：推刀接觸芯片表面（FAIL）

TYPE 5：部分金球剝離（FAIL）

TYPE 6：金屬層脫落（FAIL）

推力標(biāo)準(zhǔn)值：

3. 芯片推力測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)試規(guī)范：

測(cè)試位置：芯片長(zhǎng)邊中心

推刀角度：90±2°

接觸深度：芯片厚度1/3

失效模式判定：

芯片整體脫落（PASS）

基板殘留（PASS）

部分脫落（FAIL）

推力計(jì)算公式（MIL-STD-883G）：

最小推力(g) = 0.8 × 芯片面積(密耳2)

示例：10mil×10mil芯片的最小推力=0.8×100=80g

三、測(cè)試儀器

1、Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī)

Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī)是專為微電子封裝可靠性測(cè)試設(shè)計(jì)的高精度設(shè)備，特別適合半導(dǎo)體芯片鍵合強(qiáng)度的測(cè)試需求：

1、設(shè)備特點(diǎn)

高精度：全量程采用自主研發(fā)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

功能性：支持多種測(cè)試模式，如晶片推力測(cè)試、金球推力測(cè)試、金線拉力測(cè)試以及剪切力測(cè)試等。

操作便捷：配備專用軟件，操作簡(jiǎn)單，支持多種數(shù)據(jù)輸出格式，能夠wan美匹配工廠的SPC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2、多功能測(cè)試能力

支持拉力/剪切/推力測(cè)試

模塊化設(shè)計(jì)靈活配置

3、智能化操作

自動(dòng)數(shù)據(jù)采集

SPC統(tǒng)計(jì)分析

一鍵報(bào)告生成

4、安全可靠設(shè)計(jì)

獨(dú)立安全限位

自動(dòng)模組識(shí)別

防誤撞保護(hù)

5、夾具系統(tǒng)

多種規(guī)格的剪切工具（適用于不同尺寸焊球）

鉤型拉力夾具

定制化夾具解決方案

四、測(cè)試流程

1、金線拉力測(cè)試流程

將樣品固定在測(cè)試平臺(tái)

顯微鏡下定位線弧最高點(diǎn)

鉤針緩慢上升至接觸金線

以恒定速度(0.3mm/s)垂直拉伸

記錄最大拉力和斷裂位置

分析失效模式

2、金球推力測(cè)試流程

樣品水平固定

確定焊球高度并設(shè)置推刀位置

推刀水平接近焊球

以100μm/s速度施加推力

記錄峰值推力

顯微鏡檢查失效形貌

3、芯片推力測(cè)試流程

選擇芯片長(zhǎng)邊作為測(cè)試邊

推刀垂直對(duì)準(zhǔn)芯片邊緣

緩慢接觸至預(yù)設(shè)深度

施加推力直至芯片脫落

記錄最大推力值

檢查芯片和基板殘留情況

五、注意事項(xiàng)

1、測(cè)試環(huán)境控制

避免振動(dòng)干擾

保持溫度穩(wěn)定

防靜電措施

2、儀器校準(zhǔn)

每日使用前進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)

每周力值傳感器校準(zhǔn)

每月全面系統(tǒng)校驗(yàn)

3、數(shù)據(jù)有效性

每個(gè)樣品至少測(cè)試5個(gè)點(diǎn)

異常值需復(fù)測(cè)確認(rèn)

保留完整的失效照片

4、安全規(guī)范

佩戴防靜電手環(huán)

顯微鏡下操作時(shí)避免碰撞

尖銳工具專人保管

以上就是小編介紹的有關(guān)于半導(dǎo)體芯片鍵合強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法的相關(guān)內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)?lái)幫助。如果您還對(duì)推拉力測(cè)試機(jī)怎么使用視頻和圖解，使用步驟及注意事項(xiàng)、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，原理、怎么校準(zhǔn)和使用方法視頻，推拉力測(cè)試儀操作規(guī)范、使用方法和測(cè)試視頻，焊接強(qiáng)度測(cè)試儀使用方法和鍵合拉力測(cè)試儀等問(wèn)題感興趣，歡迎關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言。【科準(zhǔn)測(cè)控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測(cè)試機(jī)在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點(diǎn)、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問(wèn)題及解決方案。