在现代微电子封装领域，引线键合技术作为连接芯片与外部电路的关键工艺，其可靠性直接决定着电子器件的整体性能和使用寿命。科准测控小编团队长期关注微电子封装测试技术发展，发现引线键合强度是评估封装可靠性的核心指标之一。随着电子产品向小型化、高密度化方向发展，对键合强度的精确测量提出了更高要求。本文科准测控小编基于GJB548C-2021标准，系统介绍引线键合强度测试的原理、标准要求、测试设备及完整操作流程，重点分析Beta S100推拉力测试机在该领域的应用优势，为电子封装行业的可靠性测试提供系统性的技术参考。
一、测试原理
引线键合强度测试基于机械应力加载原理，通过施加精确控制的拉力或推力，测量键合点分离时的临界力值。根据GJB548C-2021标准，测试过程中施加的应力方向需与键合界面形成特定角度（通常为90°），以模拟实际使用中可能承受的机械应力。测试系统实时监测并记录力值变化，当键合点发生失效时，系统自动捕捉峰值力值作为键合强度指标，同时记录失效模式（如引线断裂、键合界面剥离或金属间化合物断裂等）。
测试过程中需要考虑引线直径、键合工艺（热压焊、超声焊等）、键合材料等多重因素对测试结果的影响。对于不同封装结构（如常规引线键合、梁式引线或倒装片等），需采用相应的测试条件和方法，确保测试结果能真实反映键合界面的机械强度。
二、测试标准要求
GJB548C-2021标准（第195-202页）对引线键合强度测试提出了系统规范，主要内容包括：
设备精度要求：测试设备测量准确度应达到±5%或±3×10⁻³N（取较大值），测量范围至少为规定应力最小极限值的两倍。
1、抽样要求
常规引线键合（条件A、C、D）需从至少4个器件中随机抽取样本
梁式引线键合（条件G、H）需测试至少4个芯片或全部芯片（当总芯片数不足4个时）
混合/多芯片器件同样需测试至少4个芯片
2、测试条件分类
条件A（键合拉脱）：适用于器件外部键合测试
条件C（单键合点拉力）：适用于芯片/基板与引线框架的内部键合
条件D（双键合点拉力）：适用于两端键合的引线测试
条件G（梁式引线推开试验）：用于工艺控制
条件H（梁式引线拉脱试验）：适用于陶瓷基板上的梁式引线测试
失效判定标准：需同时记录失效力值和失效模式，表1提供了不同引线直径对应的最小键合强度要求。
三、测试仪器介绍
1、Beta S100推拉力测试机
设备介绍：Beta S100自动推拉力测试机用于为微电子引线键合后引线焊接强度测试、焊点与基板表面粘接力测试及其失效分析领域的专用动态测试仪器，常见的测试有晶片推力、金球推力、金线拉力等，采用高速力值采集系统。根据测试需要更换相对应的测试模组,系统自动识别模组，并自由切换量程。产品软件操作简单方便，适用于半导体IC封装测试、LED 封装测试、光电子器件封装测试、PCBA电子组装测试、汽车电子、航空航天、军工等等。亦可用于各种电子分析及研究单位失效分析领域以及各类院校教学和研究。
Beta S100推拉力测试机是符合GJB548C-2021标准要求的专业测试设备，具有以下技术特点：
2、产品特点
3、专用夹具系统
提供多种规格的测试钩、夹持器和推刀工具
针对梁式引线测试的特殊设计
快速更换设计，适应不同封装类型的测试需求
四、测试流程
步骤一、测试前准备
1、样品确认
核对样品型号、批次信息
确认键合工艺类型（球焊、楔形焊等）
测量并记录引线直径（用于确定最小强度要求）
2、设备校准
按照设备操作手册进行力传感器校准
验证位移测量系统的准确性
检查光学系统的对焦和放大倍率
3、测试参数设置
根据标准要求选择测试条件（A、C、D等）
设置测试速度（通常为0.254mm/min）
设定测试终止条件（力值下降百分比或最大位移）
步骤二、测试操作步骤
以试验条件C（单键合点拉力）为例：
1、样品固定：
将器件牢固固定于测试平台
使用显微镜精确定位待测键合点
2、引线处理
用精密剪刀切断引线另一端
确保留有足够长度（通常≥1mm）用于夹持
3、夹具安装
选择合适的微型夹持器或测试钩
小心夹持引线自由端，避免预加应力
4、测试执行
确认拉力方向垂直于芯片表面
启动测试程序，以恒定速率施加拉力
实时观察键合点状态和力值变化
5、数据记录
系统自动记录最大力值（键合强度）
通过显微镜观察并记录失效模式
保存力-位移曲线和相关图像
试验条件G（梁式引线推开试验）特殊要求：
使用专用推刀，直径需大于芯片但小于键合区
推开速度控制在0.254mm/min以内
确保推开过程中不与梁式引线接触
步骤三、测试后处理
1、数据分析
计算样本的平均键合强度和标准差
对比标准中表1的最小强度要求
统计分析不同失效模式的分布比例
2、结果判定
所有测试值均应大于标准规定的最小值
特定失效模式（如界面剥离）比例不应超过规定限值
如出现异常值，需追加测试样本
3、报告生成
包含测试条件、设备信息、环境参数
详细记录每个测试点的力值和失效模式
附上代表性测试曲线和失效部位图像
步骤四、注意事项
1、样品处理
避免测试前对样品施加机械应力
对于有密封材料的器件，应在封装前测试
梁式引线测试样品需特别保护键合区
2、测试操作
确保拉力方向准确，避免角度偏差
控制测试速度恒定，避免冲击加载
对于细小引线（<25μm），需特别小心夹持
3、设备维护
定期校准力传感器和位移系统
保持光学系统清洁
妥善保存专用夹具，防止变形或损坏
4、安全防护
佩戴防静电手环操作
使用显微镜时注意眼睛保护
小心处理断裂的引线，防止飞溅
以上就是小编介绍的有关引线键合强度测试相关内容了，希望可以给大家带来帮助！如果您还想了解更多关于键合丝拉力测试、金丝键合拉力标准、键合拉力测试仪和金丝键合拉力标准，推拉力测试机怎么使用视频和图解，使用步骤及注意事项、作业指导书，原理、怎么校准和使用方法视频，推拉力测试仪操作规范、使用方法和测试视频 ，焊接强度测试仪使用方法和键合拉力测试仪等问题，欢迎您关注我们，也可以给我们私信和留言，【科准测控】小编将持续为大家分享推拉力测试机在锂电池电阻、晶圆、硅晶片、IC半导体、BGA元件焊点、ALMP封装、微电子封装、LED封装、TO封装等领域应用中可能遇到的问题及解决方案。
