推拉力測試儀如何檢測晶片推力？原理、標準與操作全解

近期，公司出貨了一臺推拉力測試儀，是專門用于晶片推力測試。在現(xiàn)代半導體制造和電子封裝行業(yè)中，晶片的焊接質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的可靠性和壽命。推力測試（Die Shear Test）是一種關鍵的力學測試方法，用于評估晶片（Die）與基板（Substrate）或框架（Lead Frame）之間的粘接強度。

本文科準測控小編將詳細介紹晶片推力測試的原理、行業(yè)標準、測試儀器及操作流程，幫助用戶規(guī)范測試方法，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

一、晶片推力測試原理

推力測試是通過施加垂直于晶片表面的機械力，測量晶片與基材之間的粘接強度。測試時，推刀以恒定速度推動晶片，直至其脫落或斷裂，記錄最大推力值（單位：N或kgf）。該測試可評估以下關鍵指標：

粘接材料強度（如銀膠、環(huán)氧樹脂等）。

焊接質(zhì)量（如共晶焊、金錫焊等）。

界面結(jié)合力（晶片與基板之間的結(jié)合完整性）。

二、晶片推力測試標準

MIL-STD-883 Method 2019.7：美guojun用標準，規(guī)定推力測試的最小閾值（如≥3kgf）。

JEDEC JESD22-B109：半導體行業(yè)通用標準，涵蓋測試條件與數(shù)據(jù)統(tǒng)計要求。

IPC-782：電子組裝工藝標準，適用于封裝可靠性評估。

合格判定：不同尺寸晶片的最小推力要求不同（例如2×2mm晶片通常需≥5kgf）。

三、測試儀器和工具

1、Beta S100推拉力測試儀

A、推拉力測試儀工作原理

推拉力測試機的原理基于力學原理，即力與位移之間的關系。它通過施加推力或拉力于測試樣品，并測量該力對樣品造成的位移，從而確定樣品的強度和耐久性。推拉力測試機的工作原理主要由以下幾個部分組成：

1、傳動機構(gòu)：用于生成施加在樣品上的推力或拉力。這是測試機的核心部分，負責提供所需的力以進行測試。

2、傳感器：用于測量樣品產(chǎn)生的位移。傳感器的精度直接影響測試結(jié)果的準確性。

3、控制系統(tǒng)：負責設置測試參數(shù)，控制測試過程，并記錄和分析數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)的智能化水平?jīng)Q定了測試機的操作便利性和數(shù)據(jù)處理能力。

4、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：負責處理和分析測試數(shù)據(jù)，以評估樣品的強度和性能。這一部分是測試結(jié)果科學性和可靠性的保證。

B、產(chǎn)品特點

2、推刀類型：平頭刀、楔形刀（適配不同晶片尺寸）。

3、常用工裝夾具

四、測試流程

步驟一、樣品準備

確保晶片表面清潔，無污染或氧化。

固定基板于測試平臺，避免移動。

步驟二、儀器設置

選擇適配推刀（通常為平頭刀，寬度略小于晶片）。

設置測試參數(shù)：

測試速度：50~200μm/s（依標準要求）。

觸發(fā)力：0.1N（避免誤觸發(fā)）。

步驟三、定位與校準

使用顯微鏡或攝像頭對準晶片邊緣，確保推刀與晶片接觸面平行。

執(zhí)行零點校準，消除系統(tǒng)誤差。

步驟四、執(zhí)行測試

啟動測試程序，推刀勻速推動晶片。

設備自動記錄最大推力值及位移曲線。

步驟五、數(shù)據(jù)分析

檢查推力值是否達標，分析失效模式（如界面剝離、膠層斷裂等）。

生成測試報告，標注批次、樣品編號及測試條件。

五、注意事項

環(huán)境控制：測試應在溫濕度穩(wěn)定的潔凈環(huán)境中進行（建議23±2℃, RH<60%）。

推刀維護：定期檢查推刀磨損，避免測試偏差。

失效分析：若推力值異常，需結(jié)合顯微鏡或SEM觀察斷裂面，排查工藝問題。

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