金絲球鍵合技術(shù)是微電子封裝領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)芯片與外部電路連接的關(guān)鍵工藝之一,。其可靠性直接影響到電子器件的性能和壽命,。第二焊點(diǎn)作為金絲鍵合的重要組成部分，其可靠性尤為重要,。本文科準(zhǔn)測控小編將通過使用Beta S100推拉力測試儀對金絲球鍵合第二焊點(diǎn)進(jìn)行可靠性分析,，探討影響其可靠性的因素，并提出優(yōu)化建議,。

一,、金絲球鍵合第二焊點(diǎn)的可靠性影響因素

1、材料特性

第二焊點(diǎn)的可靠性受鍵合區(qū)材料的粗糙度,、缺陷尺寸及硬度等因素的影響,。例如，厚膜電路中的金絲球鍵合第二焊點(diǎn)通常由厚膜金層,、鋁過渡片和鍍鎳引線組成,，這些材料的差異對鍵合設(shè)備的輸出精度和鍵合參數(shù)提出了更高要求。

焊接界面的平整度較差時,，楔形魚尾狀根部容易受傷或粘接不牢固，導(dǎo)致鍵合拉力強(qiáng)度過低,。

2,、工藝參數(shù)

鍵合過程中的工藝參數(shù)（如溫度、壓力,、超聲功率等）對第二焊點(diǎn)的可靠性有顯著影響,。例如，鍵合參數(shù)過大可能導(dǎo)致金絲焊點(diǎn)變形,，而鍵合參數(shù)過小則可能導(dǎo)致焊點(diǎn)壓焊不牢,。

補(bǔ)球工藝（如在第二焊點(diǎn)魚尾上種植安全球）可以顯著提高鍵合引線的拉力強(qiáng)度。研究表明,，當(dāng)安全球覆蓋第二焊點(diǎn)魚尾面積達(dá)到90%～100%時,，鍵合效果好。

二、檢測原理

推拉力測試儀通過施加精確控制的拉力或推力,，測量焊點(diǎn)在受力過程中的力值變化和失效模式,。測試過程中，設(shè)備會實(shí)時記錄力值和位移的變化,，最終通過分析失效時的最大力值來評估焊點(diǎn)的可靠性,。

三、常用檢測設(shè)備

1,、Beta S100推拉力測試儀

a,、設(shè)備介紹

多功能焊接強(qiáng)度測試儀，適用于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,。該儀器能夠執(zhí)行多種測試，如晶片推力測試,、金球推力測試和金線拉力測試,，配備有高速力值采集系統(tǒng)，以確保測試的精確性,。

b,、設(shè)備特點(diǎn)

四、測試流程

步驟一,、測試準(zhǔn)備

1,、設(shè)備校準(zhǔn)

按照設(shè)備操作手冊對Beta S100推拉力測試儀進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測量精度,。

檢查設(shè)備的夾具是否完好,，確保能夠牢固夾持金絲。

2,、樣品準(zhǔn)備

選取待測試的金絲球鍵合樣品,，確保樣品表面清潔、無污染,。

使用顯微鏡觀察第二焊點(diǎn)的外觀,，記錄焊點(diǎn)的形態(tài)、尺寸和表面狀況,。

3,、參數(shù)設(shè)置

根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)或工藝要求，設(shè)置測試速度（通常為100 mm/min）和最大拉力（根據(jù)焊點(diǎn)強(qiáng)度預(yù)估）,。

設(shè)置數(shù)據(jù)采集頻率,，確保能夠記錄完整的力值和位移變化曲線。

4,、記錄表格準(zhǔn)備

準(zhǔn)備測試記錄表格,，包括樣品編號、測試參數(shù)、拉力值,、失效模式,、測試日期等信息。

步驟二,、測試方法

1,、樣品安裝

將金絲球鍵合樣品安裝到測試夾具中，確保金絲與夾具之間的接觸良好且無滑動,。

調(diào)整樣品位置,，使拉力方向與金絲鍵合方向一致，避免測試過程中出現(xiàn)偏斜,。

2,、測試啟動

打開Beta S100推拉力測試儀，輸入樣品編號和測試參數(shù),。

啟動測試,，設(shè)備將自動施加拉力，同時記錄力值和位移變化,。

3,、數(shù)據(jù)記錄

在測試過程中，實(shí)時觀察設(shè)備顯示屏上的力值和位移曲線,。

記錄焊點(diǎn)失效時的最大拉力值,、失效模式（如焊點(diǎn)斷裂、金絲拉伸等）以及失效位置（第一焊點(diǎn),、第二焊點(diǎn)或其他位置）,。

4、重復(fù)測試

為確保測試結(jié)果的可靠性,，對每種樣品至少進(jìn)行5次重復(fù)測試,。

每次測試后，更換新的樣品并重新安裝,，確保測試條件一致,。

5、測試結(jié)束

測試完成后,，關(guān)閉設(shè)備，卸下樣品夾具,。

使用顯微鏡觀察失效后的焊點(diǎn),，記錄失效特征（如斷裂位置、裂紋形態(tài)等）,。

步驟三,、數(shù)據(jù)分析

1、拉力值統(tǒng)計

計算每種樣品的平均拉力值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù),，評估焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性和一致性,。

比較不同工藝參數(shù)（如補(bǔ)球工藝、鍵合參數(shù)等）對拉力值的影響,。

2,、失效模式分析

根據(jù)失效模式（如焊點(diǎn)斷裂、金絲拉伸等）分析焊點(diǎn)的可靠性,。

對于第二焊點(diǎn)的失效,，重點(diǎn)關(guān)注焊點(diǎn)的粘接強(qiáng)度和金絲的結(jié)合情況。

3,、數(shù)據(jù)總結(jié)

將測試結(jié)果整理成報告,，包括拉力值統(tǒng)計、失效模式分析和工藝優(yōu)化建議,。

提出改進(jìn)措施,，如優(yōu)化鍵合參數(shù)、改進(jìn)補(bǔ)球工藝等,。

五,、注意事項(xiàng)

1、樣品安裝

確保金絲與夾具之間的接觸良好,，避免滑動或松動,。

安裝時應(yīng)輕拿輕放，避免對焊點(diǎn)造成額外損傷,。

2,、測試過程

測試過程中避免人為干擾，確保測試環(huán)境穩(wěn)定,。

注意觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),，如有異常應(yīng)及時停機(jī)檢查。

3,、數(shù)據(jù)記錄

記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)詳細(xì),、準(zhǔn)確，避免遺漏關(guān)鍵信息,。

對于失效后的焊點(diǎn),，應(yīng)拍照或繪圖記錄失效特征，便于后續(xù)分析,。

4,、設(shè)備維護(hù)

測試結(jié)束后，及時清理設(shè)備和夾具,，保持設(shè)備的清潔和良好狀態(tài),。

定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn),，確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5,、鍵合設(shè)備與工具

鍵合設(shè)備的輸出精度和劈刀的形貌對第二焊點(diǎn)的可靠性至關(guān)重要,。例如，使用顆粒粗化的劈刀可以增加魚尾的接觸面積,，從而提高鍵合的可靠性,。

推拉力測試儀的高精度測量和多樣化夾具設(shè)計，能夠有效評估焊點(diǎn)的拉力強(qiáng)度和失效模式,。

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