随着半导体照明技术的飞速发展，倒装芯片LED（Flip-Chip LED）因其高光效、高可靠性、优异的热管理能力等优势，在gao端照明、汽车大灯、Mini/Micro LED显示等领域得到了广泛应用。倒装LED的核心在于其芯片通过凸点（Bump）直接与基板键合，省去了金线连接，这使得焊点界面的机械强度成为影响器件长期可靠性的关键因素。
科准测控小编认为，剪切力测试是评估芯片与基板间焊点或固晶材料结合强度的最直接、zui有效的破坏性力学测试方法之一。通过该项测试，可以精确测量键合界面的机械强度，为工艺优化、材料筛选和质量控制提供至关重要的数据支撑。本文将围绕倒装LED灯球的剪切力测试，详细阐述其测试原理、遵循标准、所需仪器及具体操作流程。
一、测试原理
剪切力测试的基本原理是利用一个精密的剪切工具，以平行于基板平面的方向，恒速推动LED芯片的侧面，直至焊点或固晶层发生断裂（剪切破坏）。测试机在推动过程中实时记录施加的力值和对应的位移变化，从而得到一条力-位移曲线。
通过分析这条曲线，我们可以获得：
最大剪切力（Shear Force）：破坏键合界面所需的最大力值，单位通常为牛顿（N）或克力（gf）。这是评价结合强度的核心指标。
断裂模式（Failure Mode）：测试后通过显微镜观察破坏位置，可分为：
内聚断裂：断裂发生在焊料或胶体内部，表明界面结合良好，强度由材料本身决定。
界面附着断裂：断裂发生在焊料与芯片或焊料与基板的结合界面，表明界面结合存在缺陷。
材料断裂：芯片本身发生破裂（较为少见）。
二、测试标准
JEDEC JESD22-B117A：《球焊剪切测试标准》（Shear Test Method for Ball Bonds）。
MIL-STD-883, Method 2019.8：《微电子器件试验方法和程序》中的“芯片剪切强度"方法。
这些标准详细规定了测试设备的精度、剪切工具的高度（通常离基板表面3-5μm）、剪切速度（通常为100-500μm/s）等关键参数，以确保测试的规范性和重复性。
三、检测设备
1、Alpha W260推拉力测试机
Alpha W260是一款高精度、多功能的全自动推拉力测试系统，专为微电子封装和半导体元器件的力学可靠性测试而设计。其zhuo越的性能wan全满足倒装LED灯球剪切测试的高精度要求。
核心特点：
1、高精度力值传感器：可选配不同量程（如2kgf、50kgf）的高灵敏度传感器，确保测试数据的精确性。
2、强大的软件分析系统：内置专业测试软件，可实时显示力-位移曲线，自动捕捉峰值力值，并生成详细的测试报告。
3、高倍率显微镜及CCD系统：集成高清摄像系统，便于精确定位剪切工具与芯片的相对位置，并在测试后观察和分析断裂模式。
多种定制治具：可提供适用于不同封装形式和基板尺寸的专用夹具，确保样品被牢固且水平地固定。
四、测试流程
步骤一、样品准备
从批次产品中随机抽取一定数量的倒装LED灯球样品。
确保样品表面清洁，无污染物影响测试。
步骤二、设备校准
开启Alpha W260推拉力测试机，预热系统。
根据标准要求安装合适量程的力值传感器和剪切工具。
进行力传感器和位移系统的归零校准。
步骤三、安装样品
将样品基板牢固地安装在测试平台的夹具上，确保基板水平且无松动。
使用设备自带的高倍率CCD摄像头，移动平台或工具，将剪切工具对准待测芯片的侧面。
步骤四、参数设置
在控制软件中设置测试参数：
测试类型：剪切测试（Shear Test）。
测试速度：根据标准设置为150μm/s或250μm/s（常用）。
剪切高度：精确设置剪切工具下探高度，使其底面略高于基板表面（如5μm），以免刮伤基板。
终止条件：设置为力值下降百分比（如下降80%），表示芯片已被推下。
步骤五、执行测试
点击软件开始按钮，设备将自动运行。
剪切工具以设定速度匀速推进，接触并推动芯片，软件同步绘制力-位移曲线。
当芯片被推离基板，力值骤降，测试自动停止。
步骤六、数据记录与结果分析
软件自动记录最大剪切力值（Peak Force）。
取下样品，在显微镜下观察芯片残骸和基板上的残留物，判断并记录断裂模式。
对同一批次的多个样品进行重复测试，进行统计分析，计算平均强度、标准差等。
步骤七、生成报告
软件可自动生成包含力-位移曲线、测试数据、统计结果和测试条件的详细报告。
以上就是小编介绍的有关于倒装LED灯球剪切力破坏性测试的相关内容了，希望可以给大家带来帮助。如果您还对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感兴趣，欢迎关注我们，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。
