引线键合强度测试方法及推拉力测试机的应用

传统的金丝、铝丝键合技术逐渐被铜丝、银丝以及合金丝等新材料取代，带来了更多的挑战。尤其是在金锡熔封工艺中，如何确保键合强度达到要求，是当工程师和研究人员关注的焦点。通过引线键合强度测试，不仅可以评估封装工艺的可靠性，还能为优化电子封装设计提供数据支持。

本文科准测控小编将详细介绍引线键合强度测试的实验设计、测试方法及数据分析过程，结合实验结果进行深入讨论，zui后提出针对封装可靠性的改进建议，为电子封装域的研究与实践提供有价值的参考。

一、测试原理

引线键合强度测试的原理是通过施加拉力或剪切力，评估引线与芯片或引脚之间的连接强度。测试过程中，键合点在逐渐增大的外力作用下被破坏，测试设备记录下破断时的zui大力值，以此评估键合的牢固程度。

二、测试相关标准

MIL-STD-883 - 美国军用标准，涵盖引线键合的剪切和拉伸强度测试。

JEDEC JESD22-B116 - 规范引线键合拉伸测试方法，适用于各种材料和工艺。

IPC-9701 - 电子封装的可靠性标准，包含键合强度和疲劳测试。

IEC 60749-30 - 国际标准，适用于半导体器件的引线键合剪切测试。

三、测试仪器

1、Beta s100推拉力测试机

1）设备介绍

a、多功能焊接强测试仪是用于为微电子引线键合后引线焊接强度测试、焊点与基板表面粘接力测试及其失效分析域的用动态测试仪器，常见的测试有晶片推力、金球推力、金线拉力等，采用高速力值采集系统。

b、根据测试需要更换相对应的测试模组,系统自动识别模组量程。可以灵活得应用到不同产品的测试，每个工位独立设置安全高度位及安全限速，防止误操作对测试针头造成损坏。且具有测试动作迅速、准确、适用面广的特点。

c、适用于半导体IC封装测试、LED 封装测试、光电子器件封装测试、PCBA电子组装测试、汽车电子、航空航天、军工等等。亦可用于各种电子分析及研究单位失效分析域以及各类院校教学和研究。

2）设备特点

3）实测案例展示

4）测试夹具

拉力拉钩，用于检测焊线强度的常用夹具，可以提供不同线径的钩针满足不同产品的测试需求。

5）试验样本的选择

样本选用25μm 金丝、32μm 铝硅丝和250μm粗铝丝三种规格键合丝

四、测试流程

步骤一、样本准备

选用25μm金丝、32μm铝硅丝和250μm粗铝丝作为测试样本，按照标准工艺进行引线键合操作。

步骤二、模块安装

将拉力模块安装到推拉力测试机上，插入测试模块的安装位置并接通电路，系统自动显示模块初始化界面，完成初始化后系统进入工作状态。该模块不需要压缩空气支持。

步骤三、测试工具安装

小心安装带有精密钩子结构的拉力测试用工具，使用拇指和食指捏住工具铜柱，内孔对准传感器下端直杆，轻轻推入并逆时针旋转固定。

步骤四、夹具固定

将相应夹具卡入试验台并顺时针旋转锁紧螺丝，确保夹具稳固。

步骤五、设定测试参数

在软件中建立新测试方法，如“WirePull-100g”，根据需要设定【测试速度】和【合格力值】，确认所有参数后点击【保存】。

步骤六、测试执行

在显微镜下观察并摆放好测试钩针位置，启动测试机，通过小键盘上的“A”按钮或软件启动按钮开始测试。若过程中有异常，按“A”按钮终止测试。测试完成后，系统将显示力与时间的曲线，并记录测试结果。

步骤七、结果观察与分析

测试结束后，通过显微镜观察破坏位置，判断是否存在脱键现象。结合失效分析模块对测试结果进行分类并记录。

步骤八、数据保存

完成测试后，系统提示是否保存结果，点击【确定】保存数据，以便后续分析和比较。

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