苏州科准测控有限公司欢迎您!
技术文章
首页 > 技术文章 > 光模块芯片失效原因有哪些?FC倒装芯片剪切测试告诉你答案

光模块芯片失效原因有哪些?FC倒装芯片剪切测试告诉你答案

 更新时间:2026-10-14 点击量:6

最近,科准测控接到一家光模块客户的测试需求,需要对采用FC倒装工艺贴装的芯片进行剪切力测试,通过测量芯片发生脱离或互连结构失效时的最大剪切力,评价芯片与基板之间连接可靠性。

在FC封装中,芯片是通过底部的凸点结构(如焊料凸点、微凸点等)直接与基板实现电气连接。这种结构能够缩短信号传输路径,提高封装密度,但同时也对凸点连接强度、贴装工艺以及长期可靠性提出更高要求。

img1 

那么,光模块FC芯片剪切力怎么测试?Flip Chip芯片连接强度如何评价?本文科准测控小编将从测试原理、测试标准、测试设备(Alpha-W260推拉力测试机)及测试步骤进行介绍。

 

一、测试原理

将完成倒装贴装的芯片样品固定在测试平台上,通过剪切工具从芯片侧面施加载荷,使芯片受到水平剪切力作用。

随着剪切力不断增加,当芯片与基板之间的连接结构发生失效时,设备记录此时的最大剪切力。

测试结果主要包括:最大剪切力、剪切位移、力—位移曲线、失效位置。

常见失效模式包括:凸点内部断裂、凸点与芯片界面分离、凸点与基板焊盘界面失效、芯片或基板损伤。

 

二、测试标准

FC芯片剪切测试可参考半导体封装可靠性测试相关标准。

1、JESD22-B117:Semiconductor Die Shear Test

该方法主要用于半导体器件芯片剪切强度测试,可作为Die Shear测试方法参考。

2、MIL-STD-883 Method 2019:Die Shear Strength

用于微电子器件内部芯片连接强度评价,可参考芯片剪切测试方法。

3、实际产品要求

由于FC芯片结构差异较大,实际测试时需要根据芯片尺寸、凸点材料、凸点高度、基板结构、产品应用环境制定具体测试条件。

 

三、测试设备

本次测试采用科准测控 Alpha-W260推拉力测试机

图片1 

Alpha-W260推拉力测试机主要应用于半导体封装微小力可靠性测试,可完成FC芯片剪切测试、微凸点剪切测试、焊料凸点剪切测试、芯片Die Shear测试、金丝拉力测试。

针对光模块FC芯片测试,设备可配置高倍显微观察系统、芯片剪切工具、精密定位平台、专用样品夹具。设备实时记录剪切力、位移变化、力—位移曲线。用于分析芯片连接强度及失效情况。

 

四、测试步骤

1、准备测试样品

准备完成FC倒装贴装后的光模块芯片样品。

测试前确认:

芯片贴装位置;

芯片尺寸;

凸点连接状态;

周围是否存在影响剪切的结构。

2、固定样品

根据样品结构选择合适夹具,将光模块样品固定于Alpha-W260测试平台。

固定过程中需要保证:

样品不会移动;

芯片方向稳定;

剪切过程中受力可靠。

3、定位芯片位置

通过显微观察系统观察芯片位置。

调整X/Y/Z运动平台,使剪切工具移动至芯片侧面。

保证:

剪切高度符合要求;

工具与芯片边缘保持正确接触;

避免损伤基板。

img3 

4、设置测试参数

根据产品要求设置:

剪切速度;

剪切高度;

测试行程;

触发条件。

其中剪切高度通常需要根据芯片厚度、凸点位置以及测试规范确定。

5、进行FC芯片剪切测试

启动Alpha-W260推拉力测试机。

剪切工具按照设定速度从芯片侧面施加载荷。

随着载荷增加,设备实时记录剪切力变化。

当芯片、凸点或界面发生失效后,测试结束并保存数据。

6、结果分析

测试完成后,需要结合:

最大剪切力;

力—位移曲线;

失效位置;

综合评价FC封装可靠性。

例如:

凸点内部断裂:可能说明互连结构强度较高;

界面脱离:需要分析焊接或材料结合问题;

基板损伤:可能与测试条件或结构设计有关。

 

以上就是科准测控小编为您介绍的光模块FC芯片剪切力测试方法及测试过程。通过Alpha-W260推拉力测试机进行FC芯片剪切测试,可以有效评价芯片连接强度,为封装工艺优化和产品可靠性验证提供数据支持。

如您对光模块FC芯片剪切测试、Flip Chip剪切测试、芯片Die Shear测试、微凸点剪切测试、Alpha-W260推拉力测试机选型及专用夹具定制有需求,欢迎联系科准测控获取专业技术支持。