隨著微電子封裝技術(shù)的快速發(fā)展，微細(xì)絲鍵合作為芯片與外部電路連接的關(guān)鍵工藝,，其可靠性直接影響到整個(gè)電子器件的性能與壽命,。鍵合點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度是評(píng)估鍵合質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,，而拉力測試則是檢測這一強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)方法,。

本文科準(zhǔn)測控小編詳細(xì)介紹了微細(xì)絲鍵合拉力測試的基本原理、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),、測試儀器及操作流程,，旨在為微電子封裝領(lǐng)域的工程師和技術(shù)人員提供一套完整的測試解決方案，確保鍵合工藝的質(zhì)量控制和產(chǎn)品可靠性評(píng)估,。

一,、測試原理

微細(xì)絲鍵合拉力測試是通過施加垂直于鍵合界面的拉伸力，測量鍵合點(diǎn)從基板或芯片上分離所需的最大力值,，從而評(píng)估鍵合強(qiáng)度的力學(xué)測試方法,。

力學(xué)基礎(chǔ)：測試基于材料力學(xué)中的拉伸強(qiáng)度原理，通過測量鍵合點(diǎn)失效時(shí)的臨界載荷來量化鍵合強(qiáng)度,。

失效模式分析：

鍵合絲斷裂：斷裂發(fā)生在鍵合絲而非鍵合界面,，表明鍵合強(qiáng)度高于絲材本身強(qiáng)度

界面剝離：鍵合點(diǎn)從基板或芯片表面分離，反映界面結(jié)合強(qiáng)度不足

金屬層剝離：基板金屬化層從基材上剝離,，說明金屬層附著力存在問題

數(shù)據(jù)意義：拉力測試值反映了：

a,、鍵合工藝的穩(wěn)定性

b、界面冶金結(jié)合的質(zhì)量

c,、鍵合區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)完整性

二,、測試標(biāo)準(zhǔn)

MIL-STD-883 Method 2011.7：適用于金絲鍵合測試

JESD22-B116：電子器件工程聯(lián)合委員會(huì)(JEDEC)標(biāo)準(zhǔn)

IPC/JEDEC J-STD-002C：針對(duì)可焊性和鍵合強(qiáng)度測試

三,、測試儀器和工具

1、Alpha W260推拉力測試機(jī)

A,、設(shè)備介紹

Alpha-W260自動(dòng)推拉力測試機(jī)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(dòng)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(duì)應(yīng)的測試模組,系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別模組,，并自由切換量程。

B,、設(shè)備特點(diǎn)

模塊化設(shè)計(jì),，可快速更換推刀、拉鉤等工具

高分辨率光學(xué)系統(tǒng),，支持放大觀察

智能軟件自動(dòng)識(shí)別峰值力值和失效點(diǎn)

支持多種數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式(CSV,、PDF、JMP等)

2,、鉤針

3,、常用工裝夾具

四、測試流程

步驟一,、設(shè)備檢查

確認(rèn)Alpha W260推拉力測試機(jī)電源連接正常,，主機(jī)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)完成。

檢查力傳感器是否已校準(zhǔn)（建議每日或每次測試前進(jìn)行校準(zhǔn)）,。

確保顯微鏡,、CCD攝像頭及照明系統(tǒng)工作正常，圖像清晰,。

步驟二,、測試鉤具選擇

根據(jù)鍵合絲的直徑（如金絲、銅絲,、鋁絲等）選擇合適的測試鉤（通常鉤具內(nèi)徑為線徑的2~3倍）,。

檢查鉤具是否完好，無磨損或變形,。

步驟三,、樣品準(zhǔn)備

將待測樣品（如鍵合芯片或封裝器件）固定在測試平臺(tái)上，確保鍵合點(diǎn)暴露且無遮擋,。

使用顯微鏡觀察鍵合點(diǎn),，確保無污染、氧化或機(jī)械損傷。

步驟四,、定位鍵合點(diǎn)

使用顯微鏡和XYZθ調(diào)節(jié)臺(tái),，將測試鉤具精確移動(dòng)到待測鍵合絲下方。

調(diào)整鉤具位置,，使其與鍵合絲垂直接觸,，但未施加預(yù)壓力。

步驟五,、開始測試

點(diǎn)擊軟件開始按鈕,，設(shè)備自動(dòng)施加拉力，直至鍵合點(diǎn)失效,。

測試過程中,，系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄拉力-位移曲線，并自動(dòng)捕捉最大拉力值（F_max）,。

步驟六,、失效模式判斷

測試完成后，觀察失效位置并記錄失效模式：

鍵合絲斷裂（Bond Wire Break）：斷裂發(fā)生在鍵合絲上,，說明鍵合強(qiáng)度高于絲材本身強(qiáng)度,。

界面剝離（Lift-off）：鍵合點(diǎn)從基板或芯片表面脫離，表明鍵合界面結(jié)合不良,。

金屬層剝離（Pad Peel）：基板金屬層被拉起,，說明金屬層附著力不足。

步驟七,、數(shù)據(jù)記錄與分析

1,、數(shù)據(jù)采集

軟件自動(dòng)記錄最大拉力值、失效位置和測試曲線,。

保存測試數(shù)據(jù)（可導(dǎo)出Excel或PDF格式）,。

2、統(tǒng)計(jì)分析

計(jì)算批次樣品的平均值,、標(biāo)準(zhǔn)差、CPK值,，評(píng)估鍵合工藝穩(wěn)定性,。

繪制拉力分布直方圖，分析鍵合強(qiáng)度一致性,。

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