在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，冷焊和熱焊凸塊技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，成為連接芯片與基板、實現(xiàn)電氣互連的關(guān)鍵技術(shù)。這些凸塊不僅承載著電信號的傳輸，還直接影響著整個封裝結(jié)構(gòu)的機械穩(wěn)定性和長期可靠性。因此，對冷焊和熱焊凸塊的鍵合質(zhì)量進行精確評估，是確保半導(dǎo)體器件高性能和高可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文科準測控小編將介紹如何焊接強度測試儀進行冷/熱焊凸塊拉力測試。

一、常用試驗方法

1、引線拉力測試（Pull Test）

原理：在鍵合線上施加一個向上的拉力，使鍵合部從芯片表面被拉開，并對拉力的大小進行測量。

操作步驟：

準備測試：將待測引線固定在測試設(shè)備上，確保拉鉤能夠穩(wěn)定勾住引線。

設(shè)置測試參數(shù)：調(diào)整拉力施加點，使其位于內(nèi)外焊點的中間位置，并確保拉力方向垂直于焊點連線。

非破壞性測試：逐漸增加拉力，直至達到預(yù)設(shè)的標準規(guī)定值，觀察引線和焊點，若在規(guī)定拉力下未發(fā)生斷裂或脫落，表明鍵合強度合格。

破壞性測試（如需要）：繼續(xù)增加拉力，直至引線斷裂或焊點脫落，記錄此時的拉力值，該值為極限鍵合強度。

測試完成：輕輕移開拉鉤，取出測試樣品，并記錄測試結(jié)果。

2、鍵合剪切力測試（Shear Test）：

原理：用一個平面的剪切刀（推刀），平行于焊盤向焊球施加推力，使焊球被剝離，此時的力即為鍵合剪切力。

應(yīng)用：主要用于評估金線球焊連接的可靠性，是生產(chǎn)過程中監(jiān)控生產(chǎn)能力和穩(wěn)定性的關(guān)鍵標準之一。

二、測試設(shè)備

Beta S100焊接強度測試儀

設(shè)備介紹：

多功能焊接強測試儀是用于為微電子引線鍵合后引線焊接強度測試、焊點與基板表面粘接力測試及其失效分析領(lǐng)域的專用動態(tài)測試儀器，常見的測試有晶片推力、金球推力、金線拉力等，采用高速力值采集系統(tǒng)。

特點：

廣泛應(yīng)用：適用于半導(dǎo)體封裝、LED封裝、軍工器件等多個領(lǐng)域，提供破壞性和非破壞性測試。

模塊化設(shè)計：插拔式模塊，更換便捷，自動識別，多量程選擇，精度高。

高精度測量：配備專業(yè)砝碼箱，顯微鏡可調(diào)節(jié)，行程精度高。

多樣化夾具：全品類夾具，360°調(diào)節(jié)，多種鉤針和推刀。

便捷操作：雙搖桿設(shè)計，軟件功能強大，操作簡易。

豐富功能：CPK分析、Mac系統(tǒng)、權(quán)限分配、外接攝像機等。

三、測試條件

鍵合拉脫測試：通常用于測量器件封裝的外部鍵合。在引線或外引線以及布線板或基板之間，以90°角度施加拉力，記錄失效時的力的大小和分離模式。

引線拉力測試（單個鍵合點）：應(yīng)用于測量器件的芯片或基板與引線框架上的內(nèi)部鍵合。引線被切斷，使其兩端都能進行拉力試驗，施加的拉力大致垂直于芯片表面或基板。

引線拉力測試（雙鍵合點）：與單個鍵合點測試類似，但在引線下方插入鉤子夾緊器件，在引線中跨和頂部之間施加拉力，避免引線產(chǎn)生不利變形。

鍵合剪切力測試（倒裝焊）：用于半導(dǎo)體芯片與基板之間的面鍵合結(jié)構(gòu)連接的內(nèi)部鍵合。使用工具或劈刀在芯片或載體上施加剪切力，記錄失效時的力的大小和分離模式。

四、使用方法

1、設(shè)備與配件檢查：檢查推拉力測試機及其所有配件，確保設(shè)備完整且功能正常。確認測試機、推刀（或鉤針）和夾具等關(guān)鍵部件均已完成校準，以確保測試結(jié)果的精確性。

2、模塊安裝與電源連接：將待測試的模塊正確安裝到推拉力測試機上。連接電源，并啟動測試機，等待系統(tǒng)自檢和模塊初始化完成。

3、推刀（或鉤針）的安裝與校準：根據(jù)測試的具體需求，選擇適合的推刀。將推刀安裝到推拉力測試機的指定位置，并進行牢固鎖定，以保證測試的精確度。

4、測試夾具固定：將電子元器件精確地放置在測試夾具中，并確保其位置正確。將夾具安裝到測試機的工作臺上，并使用固定螺絲將其緊固，模擬實際使用中的固定狀態(tài)。

5、測試參數(shù)的設(shè)定：在測試機的軟件界面上輸入必要的測試參數(shù)，包括但不限于測試方法、傳感器選擇、測試速度、目標力值、剪切高度和測試次數(shù)。

6、測試執(zhí)行：在顯微鏡下確認電子元器件和推刀（或鉤針）的相對位置正確無誤。啟動測試程序，密切監(jiān)視測試過程中的動作，確保一切按照設(shè)定的參數(shù)進行。

以上就是小編介紹的有關(guān)于冷/熱焊凸塊拉力測試相關(guān)內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭∪绻€想了解更多關(guān)于Beta S100推拉力測試機怎么使用視頻和圖解，使用步驟及注意事項、作業(yè)指導(dǎo)書，原理、怎么校準和使用方法視頻，推拉力測試儀操作規(guī)范、使用方法和測試視頻，焊接強度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題，歡迎您關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言，【科準測控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測試機在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問題及解決方案。

審核編輯 黃宇