近期，公司成功出貨了一臺(tái)專用于晶片剪切測試的推拉力測試機(jī)。在當(dāng)今快速發(fā)展的半導(dǎo)體行業(yè)，芯片制造的復(fù)雜性和精度要求越來越高。從微小的晶片到復(fù)雜的集成電路，每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須經(jīng)過嚴(yán)格的測試和驗(yàn)證，以確保產(chǎn)品的性能和可靠性。其中，晶片剪切力測試作為一項(xiàng)關(guān)鍵的質(zhì)量控制手段，正逐漸受到行業(yè)的高度重視。

本文科準(zhǔn)測控小編將詳細(xì)介紹這臺(tái)推拉力測試機(jī)在晶片剪切力測試中的應(yīng)用，包括其技術(shù)特點(diǎn)、測試流程、優(yōu)勢以及對(duì)行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用。

一、工作原理

推拉力測試機(jī)的工作原理基于力學(xué)原理，即通過施加推力或拉力于測試樣品，并測量樣品在受力過程中的位移和力值變化。其核心組成部分包括：

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：用于生成并施加推力或拉力。

傳感器：測量樣品在受力過程中的位移和力值變化。

控制系統(tǒng)：設(shè)置測試參數(shù)，控制測試過程，并記錄數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：分析測試數(shù)據(jù)，評(píng)估樣品的強(qiáng)度和性能。

在測試過程中，設(shè)備會(huì)對(duì)樣品施加逐漸增大的力，同時(shí)監(jiān)測其位移和形變。當(dāng)樣品達(dá)到極限并發(fā)生破壞時(shí)，設(shè)備捕捉到的最大力值即為樣品的極限強(qiáng)度。

二、測試目的

晶片剪切力測試的主要目的是評(píng)估芯片與基板之間連接的可靠性和穩(wěn)定性。通過施加剪切力并測量其所需的力值，可以判斷芯片與基板的粘接強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求，是否存在焊接缺陷或材料問題。此外，該測試還能幫助優(yōu)化封裝工藝參數(shù)，確保芯片在實(shí)際使用中能夠承受各種機(jī)械應(yīng)力，從而提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量和可靠性。

三、常用檢測設(shè)備

1、Alpha W260推拉力測試儀

A、設(shè)備介紹

Alpha W260推拉力測試機(jī)是一款專為微電子領(lǐng)域設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)測試設(shè)備，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝測試、LED封裝測試、光電子器件封裝測試以及PCBA電子組裝測試等領(lǐng)域。該設(shè)備支持多種測試模式，包括推力、拉力和剪切力測試，能夠滿足不同封裝形式和測試場景的需求。

B、設(shè)備特點(diǎn)

1、高精度：采用24Bit超高分辨率數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測試數(shù)據(jù)的高精度、高重復(fù)性和高再現(xiàn)性。

2、多功能：支持多種測試模式，如晶片推力、金球推力、金線拉力和焊球剪切力測試。

3、操作簡便：配備搖桿操作和X、Y軸自動(dòng)工作臺(tái)，可快速定位測試點(diǎn)，提高測試效率。

4、安全保障：每個(gè)工位均設(shè)有獨(dú)立安全高度和限速，防止誤操作損壞測試針頭。

C、常用工裝夾具

D、實(shí)測案例展示

四、測試流程

步驟一、樣品準(zhǔn)備

選擇待測試的晶片樣品，確保其表面清潔、無污染且無明顯損傷。

根據(jù)測試需求，對(duì)樣品進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)記或編號(hào)，以便區(qū)分和記錄數(shù)據(jù)。

確認(rèn)樣品的封裝形式和尺寸，選擇合適的測試夾具和剪切工具。

步驟二、測試參數(shù)設(shè)置

在測試機(jī)的控制軟件中輸入測試參數(shù)，包括剪切力的加載速率、測試高度、位移范圍等。

設(shè)置數(shù)據(jù)采集頻率，確保能夠準(zhǔn)確記錄力值和位移的變化曲線。

根據(jù)晶片的材料和封裝工藝，選擇合適的測試模式（如剪切力測試）。

步驟三、測試操作

1、樣品安裝

將晶片樣品放置在測試夾具中，確保其位置準(zhǔn)確且固定牢固。

對(duì)于倒裝芯片或BGA封裝，需確保測試工具與芯片表面垂直，避免因角度偏差導(dǎo)致測試結(jié)果不準(zhǔn)確。

2、測試頭定位

使用設(shè)備的X、Y軸移動(dòng)功能，將測試頭精確移動(dòng)到晶片的測試點(diǎn)上方。

調(diào)整測試頭的高度，使其與晶片表面接觸但不施加壓力。

確認(rèn)測試工具的角度和位置，確保剪切力能夠均勻施加在芯片與基板的粘接面上。

3、測試執(zhí)行

啟動(dòng)測試程序，設(shè)備按照預(yù)設(shè)的參數(shù)開始施加剪切力。

在測試過程中，實(shí)時(shí)觀察力值和位移的變化曲線，確保測試過程平穩(wěn)進(jìn)行。

當(dāng)晶片與基板之間的粘接界面發(fā)生斷裂時(shí)，設(shè)備自動(dòng)記錄最大剪切力值，并停止測試。

4、數(shù)據(jù)記錄

測試完成后，設(shè)備將自動(dòng)保存測試數(shù)據(jù)，包括最大剪切力值、位移曲線等。

將測試結(jié)果導(dǎo)出至數(shù)據(jù)處理軟件，進(jìn)行進(jìn)一步分析和處理。

步驟四、測試后處理

1、數(shù)據(jù)處理與分析

對(duì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，計(jì)算晶片的剪切強(qiáng)度（最大剪切力除以剪切面積）。

分析力值和位移曲線，評(píng)估晶片與基板的粘接質(zhì)量，判斷是否存在脫層、裂紋或其他缺陷。

將測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)要求或工藝參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估樣品的合格性。

2、設(shè)備維護(hù)

清潔測試夾具和測試頭，去除殘留的樣品碎片或污染物。

檢查設(shè)備的機(jī)械部件和傳感器，確保其正常工作。

對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)，如潤滑、校準(zhǔn)等，以延長設(shè)備的使用壽命。

3、測試報(bào)告生成

根據(jù)測試數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，生成詳細(xì)的測試報(bào)告，包括樣品信息、測試參數(shù)、測試結(jié)果、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論。

測試報(bào)告應(yīng)清晰、準(zhǔn)確地反映晶片剪切力測試的全過程，為后續(xù)的質(zhì)量控制和工藝優(yōu)化提供參考。

五、注意事項(xiàng)

1、在測試過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致設(shè)備損壞或測試結(jié)果不準(zhǔn)確。

2、對(duì)于不同類型的晶片和封裝形式，可能需要調(diào)整測試參數(shù)和夾具，以確保測試結(jié)果的可靠性。

3、定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)，確保其長期穩(wěn)定運(yùn)行。

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