最近，一家电源管理芯片封装厂的工艺主管找到我们，他说，固晶工序已经做了上百次试验，把温度、压力、时间都调遍了，可产品做温度循环后还是会出现芯片脱落。他们想知道，除了看切片，有没有更直接的方法量化评估固晶强度？
芯片拾取 图片源自网络
这个问题并不少见。在半导体封装过程中，固晶和键合是决定器件可靠性的关键环节。而芯片推力测试和金线拉力测试，正是量化评估这两种工艺强度的最直接手段。
本文科准测控小编结合推拉力测试机测试IC封装的实际案例，详细拆解芯片推力、金线拉力、焊球推力三大测试的原理、标准及操作流程，为有需求的读者提供参考。
基于这个实际需求，科准测控小编就结合IC封装实际案例，详细拆解芯片推力、金线拉力、焊球推力三大测试的原理、标准及操作流程，为有需求的读者提供参考。
一、测试原理
半导体IC推拉力测试基于静态剪切力学和拉伸力学。
芯片推力（Die Shear）：推刀以恒定速度水平推进芯片侧面，模拟芯片受到侧向冲击，直至芯片从基板上脱落，记录最大推力值，反映固晶胶或焊料的粘接强度。
金线拉力（Wire Pull）：钩针置于金线弧高正下方，垂直向上拉升，直至线断或焊点失效，记录最大拉力，评估键合点质量。
焊球推力（Ball Shear）：推刀从焊球侧面推切，剪切高度设定在焊球底部，测试BGA/CSP焊点的可靠性。力-位移曲线可区分内聚断裂、界面脱粘或焊盘剥离等失效模式。
二、测试标准
MIL-STD-883（Method 2019芯片推力，Method 2011金线拉力）
JESD22-B117（焊球剪切）
GJB 548B（国内对应）标准规定了测试速度、剪切高度、最小力值要求等。
三、测试设备
1、Alpha-W260推拉力测试机
2、主要参数：
力值精度±0.15%，采样率5kHz
支持模块：DS-50kg（芯片推力）、WP-100g（金线拉力）、BS-250g（焊球推力）
平台行程140×140×65mm
X/Y轴微调精度1μm
四、测试步骤
芯片推力测试
1. 固定IC样品于真空平台
2. 安装DS-50kg模块及推刀
3. 剪切高度设为芯片厚度1/4
4. 推刀对准芯片侧面中心
5. 速度500μm/s
6. 启动测试，记录峰值力及曲线
7. 显微镜观察断口
金线拉力测试
1. 更换WP-100g模块及钩针
2. 钩针位于金线弧高下方，不触芯片
3. 速度500μm/s
4. 拉升直至断裂
5. 记录拉力，判断断裂位置（线弧中部、焊点或颈部）
焊球推力测试
1. 更换BS-250g模块
2. 推刀对准焊球侧面，剪切高度为焊球高度1/4
3. 速度300~500μm/s
4. 推切，记录推力
以上就是科准测控小编为您介绍的半导体IC推拉力测试机在芯片推力、金线拉力及焊球推力方面的测试详解，希望对您有所帮助。如果您对IC推拉力测试机原理、IC推拉力测试机厂家选型、IC推拉力测试机使用方法或作业指导书有任何疑问或实际需求，欢迎通过私信与我们联系。科准测控技术团队可为您提供免费的样品实测、数据分析和专业的定制化方案。
