在現(xiàn)代微電子封裝領域，引線鍵合技術作為連接芯片與外部電路的關鍵工藝，其可靠性直接決定著電子器件的整體性能和使用壽命。科準測控小編團隊長期關注微電子封裝測試技術發(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、測試設備及完整操作流程，重點分析Beta S100推拉力測試機在該領域的應用優(yōu)勢，為電子封裝行業(yè)的可靠性測試提供系統(tǒng)性的技術參考。
一、測試原理
引線鍵合強度測試基于機械應力加載原理，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力。測試系統(tǒng)實時監(jiān)測并記錄力值變化，當鍵合點發(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：
設備精度要求：測試設備測量準確度應達到±5%或±3×10?3N（取較大值），測量范圍至少為規(guī)定應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域以及各類院校教學和研究。
Beta S100推拉力測試機是符合GJB548C-2021標準要求的專業(yè)測試設備，具有以下技術特點：
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計
快速更換設計，適應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、設備校準
按照設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
檢查光學系統(tǒng)的對焦和放大倍率
3、測試參數(shù)設置
根據(jù)標準要求選擇測試條件（A、C、D等）
設置測試速度（通常為0.254mm/min）
設定測試終止條件（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?！?/span>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，避免預加應力
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力
對于有密封材料的器件，應在封裝前測試
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、設備維護
定期校準力傳感器和位移系統(tǒng)
保持光學系統(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引線鍵合強度測試相關內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭∪绻€想了解更多關于鍵合絲拉力測試、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半導體、BGA元件焊點、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領域應用中可能遇到的問題及解決方案。
