隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，引線鍵合強(qiáng)度測試成為確保電子封裝可靠性的重要環(huán)節(jié)。引線鍵合作為連接芯片與引腳的關(guān)鍵工藝，其強(qiáng)度不僅影響電路性能，還直接關(guān)系到產(chǎn)品的壽命和穩(wěn)定性。在現(xiàn)代封裝工藝中，隨著使用環(huán)境日益復(fù)雜以及對高性能設(shè)備的需求不斷增加，引線鍵合的強(qiáng)度和穩(wěn)定性面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，針對不同材料、工藝以及外部環(huán)境對引線鍵合強(qiáng)度的影響進(jìn)行深入研究，已成為提高封裝質(zhì)量的重點(diǎn)方向。
傳統(tǒng)的金絲、鋁絲鍵合技術(shù)逐漸被銅絲、銀絲以及合金絲等新材料取代，帶來了更多的挑戰(zhàn)。尤其是在金錫熔封工藝中，如何確保鍵合強(qiáng)度達(dá)到要求，是當(dāng)前工程師和研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。通過引線鍵合強(qiáng)度測試，不僅可以評估封裝工藝的可靠性，還能為優(yōu)化電子封裝設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。
本文科準(zhǔn)測控小編將詳細(xì)介紹引線鍵合強(qiáng)度測試的實(shí)驗(yàn)設(shè)計、測試方法及數(shù)據(jù)分析過程，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入討論，最后提出針對封裝可靠性的改進(jìn)建議，為電子封裝領(lǐng)域的研究與實(shí)踐提供有價值的參考。
一、測試原理
引線鍵合強(qiáng)度測試的原理是通過施加拉力或剪切力，評估引線與芯片或引腳之間的連接強(qiáng)度。測試過程中，鍵合點(diǎn)在逐漸增大的外力作用下被破壞，測試設(shè)備記錄下破斷時的最大力值，以此評估鍵合的牢固程度。
二、測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
MIL-STD-883 - 美國jun用標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋引線鍵合的剪切和拉伸強(qiáng)度測試。
JEDEC JESD22-B116 - 規(guī)范引線鍵合拉伸測試方法，適用于各種材料和工藝。
IPC-9701 - 電子封裝的可靠性標(biāo)準(zhǔn)，包含鍵合強(qiáng)度和疲勞測試。
IEC 60749-30 - 國際標(biāo)準(zhǔn)，適用于半導(dǎo)體器件的引線鍵合剪切測試。
三、測試儀器
1、Beta s100推拉力測試機(jī)
1）設(shè)備介紹
a、多功能焊接強(qiáng)測試儀是用于為微電子引線鍵合后引線焊接強(qiáng)度測試、焊點(diǎn)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)。
b、根據(jù)測試需要更換相對應(yīng)的測試模組,系統(tǒng)自動識別模組量程。可以靈活得應(yīng)用到不同產(chǎn)品的測試，每個工位獨(dú)立設(shè)置安全高度位及安全限速，防止誤操作對測試針頭造成損壞。且具有測試動作迅速、準(zhǔn)確、適用面廣的特點(diǎn)。
c、適用于半導(dǎo)體IC封裝測試、LED 封裝測試、光電子器件封裝測試、PCBA電子組裝測試、汽車電子、航空航天等等。亦可用于各種電子分析及研究單位失效分析領(lǐng)域以及各類院校教學(xué)和研究。
2）設(shè)備特點(diǎn)
3）實(shí)測案例展示
4）測試夾具
拉力拉鉤，用于檢測焊線強(qiáng)度的常用夾具，可以提供不同線徑的鉤針滿足不同產(chǎn)品的測試需求。
5）試驗(yàn)樣本的選擇
樣本選用25μm 金絲、32μm 鋁硅絲和250μm粗鋁絲三種規(guī)格鍵合絲
四、測試流程
步驟一、樣本準(zhǔn)備
選用25μm金絲、32μm鋁硅絲和250μm粗鋁絲作為測試樣本，按照標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行引線鍵合操作。
步驟二、模塊安裝
將拉力模塊安裝到推拉力測試機(jī)上，插入測試模塊的安裝位置并接通電路，系統(tǒng)自動顯示模塊初始化界面，完成初始化后系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)。該模塊不需要壓縮空氣支持。
步驟三、測試工具安裝
小心安裝帶有精密鉤子結(jié)構(gòu)的拉力測試專用工具，使用拇指和食指捏住工具銅柱，內(nèi)孔對準(zhǔn)傳感器下端直桿，輕輕推入并逆時針旋轉(zhuǎn)固定。
步驟四、夾具固定
將相應(yīng)夾具卡入試驗(yàn)臺并順時針旋轉(zhuǎn)鎖緊螺絲，確保夾具穩(wěn)固。
步驟五、設(shè)定測試參數(shù)
在軟件中建立新測試方法，如“WirePull-100g”，根據(jù)需要設(shè)定【測試速度】和【合格力值】，確認(rèn)所有參數(shù)后點(diǎn)擊【保存】。
步驟六、測試執(zhí)行
在顯微鏡下觀察并擺放好測試鉤針位置，啟動測試機(jī)，通過小鍵盤上的“A”按鈕或軟件啟動按鈕開始測試。若過程中有異常，按“A”按鈕終止測試。測試完成后，系統(tǒng)將顯示力與時間的曲線，并記錄測試結(jié)果。
步驟七、結(jié)果觀察與分析
測試結(jié)束后，通過顯微鏡觀察破壞位置，判斷是否存在脫鍵現(xiàn)象。結(jié)合失效分析模塊對測試結(jié)果進(jìn)行分類并記錄。
步驟八、數(shù)據(jù)保存
完成測試后，系統(tǒng)提示是否保存結(jié)果，點(diǎn)擊【確定】保存數(shù)據(jù)，以便后續(xù)分析和比較。
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