在現(xiàn)代微電子封裝領(lǐng)域，引線鍵合技術(shù)作為連接芯片與外部電路的關(guān)鍵工藝，其可靠性直接決定著電子器件的整體性能和使用壽命?？茰蕼y控小編團隊長期關(guān)注微電子封裝測試技術(shù)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)引線鍵合強度是評估封裝可靠性的核心指標之一。隨著電子產(chǎn)品向小型化、高密度化方向發(fā)展，對鍵合強度的精確測量提出了更高要求。本文科準測控小編基于GJB548C-2021標準，系統(tǒng)介紹引線鍵合強度測試的原理、標準要求、測試設(shè)備及完整操作流程，重點分析Beta S100推拉力測試機在該領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢，為電子封裝行業(yè)的可靠性測試提供系統(tǒng)性的技術(shù)參考。
一、測試原理
引線鍵合強度測試基于機械應(yīng)力加載原理，通過施加精確控制的拉力或推力，測量鍵合點分離時的臨界力值。根據(jù)GJB548C-2021標準，測試過程中施加的應(yīng)力方向需與鍵合界面形成特定角度（通常為90°），以模擬實際使用中可能承受的機械應(yīng)力。測試系統(tǒng)實時監(jiān)測并記錄力值變化，當(dāng)鍵合點發(fā)生失效時，系統(tǒng)自動捕捉峰值力值作為鍵合強度指標，同時記錄失效模式（如引線斷裂、鍵合界面剝離或金屬間化合物斷裂等）。
測試過程中需要考慮引線直徑、鍵合工藝（熱壓焊、超聲焊等）、鍵合材料等多重因素對測試結(jié)果的影響。對于不同封裝結(jié)構(gòu)（如常規(guī)引線鍵合、梁式引線或倒裝片等），需采用相應(yīng)的測試條件和方法，確保測試結(jié)果能真實反映鍵合界面的機械強度。
二、測試標準要求
GJB548C-2021標準（第195-202頁）對引線鍵合強度測試提出了系統(tǒng)規(guī)范，主要內(nèi)容包括：
設(shè)備精度要求：測試設(shè)備測量準確度應(yīng)達到±5%或±3×10?3N（取較大值），測量范圍至少為規(guī)定應(yīng)力最小極限值的兩倍。
1、抽樣要求
常規(guī)引線鍵合（條件A、C、D）需從至少4個器件中隨機抽取樣本
梁式引線鍵合（條件G、H）需測試至少4個芯片或全部芯片（當(dāng)總芯片數(shù)不足4個時）
混合/多芯片器件同樣需測試至少4個芯片
2、測試條件分類
條件A（鍵合拉脫）：適用于器件外部鍵合測試
條件C（單鍵合點拉力）：適用于芯片/基板與引線框架的內(nèi)部鍵合
條件D（雙鍵合點拉力）：適用于兩端鍵合的引線測試
條件G（梁式引線推開試驗）：用于工藝控制
條件H（梁式引線拉脫試驗）：適用于陶瓷基板上的梁式引線測試
失效判定標準：需同時記錄失效力值和失效模式，表1提供了不同引線直徑對應(yīng)的最小鍵合強度要求。
三、測試儀器介紹
1、Beta S100推拉力測試機
設(shè)備介紹：Beta S100自動推拉力測試機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)。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，并自由切換量程。產(chǎn)品軟件操作簡單方便，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、jun工等等。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。
Beta S100推拉力測試機是符合GJB548C-2021標準要求的專業(yè)測試設(shè)備，具有以下技術(shù)特點：
2、產(chǎn)品特點
3、專用夾具系統(tǒng)
提供多種規(guī)格的測試鉤、夾持器和推刀工具
針對梁式引線測試的特殊設(shè)計
快速更換設(shè)計，適應(yīng)不同封裝類型的測試需求
四、測試流程
步驟一、測試前準備
1、樣品確認
核對樣品型號、批次信息
確認鍵合工藝類型（球焊、楔形焊等）
測量并記錄引線直徑（用于確定最小強度要求）
2、設(shè)備校準
按照設(shè)備操作手冊進行力傳感器校準
驗證位移測量系統(tǒng)的準確性
檢查光學(xué)系統(tǒng)的對焦和放大倍率
3、測試參數(shù)設(shè)置
根據(jù)標準要求選擇測試條件（A、C、D等）
設(shè)置測試速度（通常為0.254mm/min）
設(shè)定測試終止條件（力值下降百分比或zui大位移）
步驟二、測試操作步驟
以試驗條件C（單鍵合點拉力）為例：
1、樣品固定：
將器件牢固固定于測試平臺
使用顯微鏡精確定位待測鍵合點
2、引線處理
用精密剪刀切斷引線另一端
確保留有足夠長度（通常≥1mm）用于夾持
3、夾具安裝
選擇合適的微型夾持器或測試鉤
小心夾持引線自由端，避免預(yù)加應(yīng)力
4、測試執(zhí)行
確認拉力方向垂直于芯片表面
啟動測試程序，以恒定速率施加拉力
實時觀察鍵合點狀態(tài)和力值變化
5、數(shù)據(jù)記錄
系統(tǒng)自動記錄最大力值（鍵合強度）
通過顯微鏡觀察并記錄失效模式
保存力-位移曲線和相關(guān)圖像
試驗條件G（梁式引線推開試驗）特殊要求：
使用專用推刀，直徑需大于芯片但小于鍵合區(qū)
推開速度控制在0.254mm/min以內(nèi)
確保推開過程中不與梁式引線接觸
步驟三、測試后處理
1、數(shù)據(jù)分析
計算樣本的平均鍵合強度和標準差
對比標準中表1的最小強度要求
統(tǒng)計分析不同失效模式的分布比例
2、結(jié)果判定
所有測試值均應(yīng)大于標準規(guī)定的最小值
特定失效模式（如界面剝離）比例不應(yīng)超過規(guī)定限值
如出現(xiàn)異常值，需追加測試樣本
3、報告生成
包含測試條件、設(shè)備信息、環(huán)境參數(shù)
詳細記錄每個測試點的力值和失效模式
附上代表性測試曲線和失效部位圖像
步驟四、注意事項
1、樣品處理
避免測試前對樣品施加機械應(yīng)力
對于有密封材料的器件，應(yīng)在封裝前測試
梁式引線測試樣品需特別保護鍵合區(qū)
2、測試操作
確保拉力方向準確，避免角度偏差
控制測試速度恒定，避免沖擊加載
對于細小引線（<25μm），需特別小心夾持
3、設(shè)備維護
定期校準力傳感器和位移系統(tǒng)
保持光學(xué)系統(tǒng)清潔
妥善保存專用夾具，防止變形或損壞
4、安全防護
佩戴防靜電手環(huán)操作
使用顯微鏡時注意眼睛保護
小心處理斷裂的引線，防止飛濺
以上就是小編介紹的有關(guān)引線鍵合強度測試相關(guān)內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭?！如果您還想了解更多關(guān)于鍵合絲拉力測試、金絲鍵合拉力標準、鍵合拉力測試儀和金絲鍵合拉力標準，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。
