在半导体封装制程中，芯片与外部电路之间的电气连接通过引线键合、焊球凸块、芯片贴装等多种微观互连结构实现。这些界面的机械结合强度直接影响封装体的可靠性及产品使用寿命。
推拉力测试机作为专门用于量化评估上述微观连接界面结合强度的精密力学测试设备，其核心功能是对被测结构施加可控的推力或拉力载荷，直至其发生破坏，从而获取剪切强度、拉力强度等关键力学参数。
依据测试对象与力学加载方式的不同，推拉力测试机主要可分为引线拉力测试、焊球剪切测试、芯片剪切测试及矢量拉力测试四种类型，本文科准测控小编为您分别阐述。
一、引线拉力测试
测试对象：金线、铜线、铝线等键合引线。
测试原理：使用精密微钩工具钩住键合线弧的指定位置（通常为中跨位置或靠近第一键合点颈部），沿垂直于键合界面的方向施加拉伸载荷，直至引线断裂或键合点脱离焊盘。根据JESD22B120标准，该测试为破坏性测试，适用于工艺开发、过程控制和质量保证环节。
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工程应用：
l 评估第一键合点与第二键合点的键合强度；
l 通过断裂模式分析（线弧断裂、颈部断裂、焊盘剥离、球脱离等），诊断键合工艺中超声功率、键合压力、温度等参数的适配性；
l 用于来料检验，验证引线材料及焊盘表面处理质量是否符合规格要求。
二、焊球剪切测试
测试对象：BGA焊球、芯片金球/铜球凸块、锡球凸块。
测试原理：使用特定面宽尺寸的推刀，以极低的剪切高度水平推进，对焊球施加剪切载荷直至其从焊盘界面脱离。根据JESD22B117标准，该测试涵盖低速和高速两种测试模式，通过分析剪切力、断裂能和失效模式数据评估焊球可靠性。
工程应用：
l 量化焊球与焊盘间金属间化合物层的结合强度；
l 监控焊盘污染、焊膏活性、回流焊温度曲线等工艺因素的波动对焊接质量的影响；
l 在失效分析中判断界面断裂或内聚断裂模式。
三、芯片剪切测试
测试对象：半导体芯片、被动元件、LED晶粒等贴装在基板上的元器件。
测试原理：使用面宽与被测元件尺寸相匹配的推刀，从元件侧面水平接触其本体，沿平行于基板表面的方向施加推进载荷，直至元件从基板表面脱离。该测试依据MILSTD883 Method 2019标准执行，评估芯片与基板间粘接层的抗剪切能力，关键参数包括剪切速度、剪切高度等。
工程应用：
l 验证芯片贴装工艺中粘接材料（如银浆、环氧树脂胶）的固化效果及粘接强度是否满足设计指标；
l 用于工艺开发阶段优化固化温度曲线、贴片压力等参数；
l 在可靠性评估中通过剪切强度衰减程度判断粘接界面的劣化趋势。
四、矢量拉力测试
测试对象：对拉力方向敏感的焊点、凸块或键合引线。
测试原理：操作者设定特定的拉伸角度（如与垂直方向呈15°、30°），设备沿该设定方向对被测点施加拉伸载荷，并在测试全程保持施力方向恒定。该测试可模拟芯片在实际使用中受到的复杂多角度应力环境。
工程应用：
l 复现产品在使用工况中承受的多角度应力状态；
l 研究焊点或凸块在不同方向载荷下的结合强度各向异性特性，为焊盘结构设计提供依据；
l 在失效分析中，当常规垂直拉线无法激发现象时，通过调整角度定位特定失效机理。
以上就是科准测控小编为您梳理的推拉力测试机四种测试类型，覆盖了半导体封装从引线键合到芯片贴装全流程的力学性能量化评估需求。不过，测试功能的工程化实施，还依赖于具备多模组兼容能力与高精度运动控制系统的推拉力测试设备。以Alpha-W260为代表的高精度推拉力测试机采用模块化传感器架构，支持引线拉力、焊球剪切、芯片剪切及矢量拉力等多种测试模式的快速切换，系统自动识别模组参数并匹配相应量程。测试数据在符合MIL-STD-883及AEC-Q100等国际标准的前提下具备完整溯源性，可为封装工艺可靠性验证提供量化依据。
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