引線鍵合強(qiáng)度是微波器件封裝可靠性的重要考核指標(biāo)之一。在微波器件中，為了減少寄生效應(yīng)，常采用平直引線鍵合和帶狀引線鍵合等技術(shù)。然而，現(xiàn)有的jun用半導(dǎo)體分立器件和集成電路器件的鍵合強(qiáng)度測試標(biāo)準(zhǔn)，如GJB128A-97和GJB548B-2005，盡管為常規(guī)器件提供了明確的測試方法和強(qiáng)度要求，卻未針對微波器件的特殊封裝結(jié)構(gòu)提供具體的指導(dǎo)，容易導(dǎo)致誤判。

微波器件在高頻應(yīng)用中，如衛(wèi)星通信、雷達(dá)和dao彈等領(lǐng)域，要求其封裝質(zhì)量達(dá)到更高的可靠性標(biāo)準(zhǔn)，因此，引線鍵合強(qiáng)度的準(zhǔn)確測試和判定尤為重要。傳統(tǒng)的拉力測試方法在面對平直引線或兩個(gè)鍵合點(diǎn)不在同一水平面時(shí)，因力的分布不均，往往不能真實(shí)反映實(shí)際的鍵合強(qiáng)度，容易出現(xiàn)結(jié)果偏差。

因此，有必要對微波器件的引線鍵合強(qiáng)度測試方法進(jìn)行優(yōu)化和修正，確保測試結(jié)果準(zhǔn)確可靠，進(jìn)而提升微波器件的整體性能和穩(wěn)定性。本文科準(zhǔn)測控小編將對微波器件中不同引線鍵合形式的強(qiáng)度測試進(jìn)行深入分析，并提出合理的測試條件和修正判據(jù)，為微波器件的鑒定和考核提供參考。

一、測試原理

微波器件引線鍵合強(qiáng)度測試的基本原理是通過施加拉力來測量引線在垂直方向上所能承受的最大拉力值，以評估鍵合點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和牢固性。在測試過程中，拉力逐漸增大，直到引線或鍵合點(diǎn)發(fā)生斷裂或脫離，測試設(shè)備記錄下此時(shí)的最大受力值。對于平直引線、帶狀引線和不在同一水平面上的鍵合點(diǎn)，測試需特別關(guān)注引線與水平面的夾角，因?yàn)樵搳A角的大小會影響拉力的有效傳遞，進(jìn)而影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對測試條件的合理選擇和判據(jù)的修正，可以更準(zhǔn)確地反映不同封裝形式下的鍵合強(qiáng)度。

二、測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

參考標(biāo)準(zhǔn)GJB128A-97和GJB548B-2005

三、測試儀器

1、Alpha-W260推拉力測試機(jī)

1）設(shè)備介紹

a、多功能焊接強(qiáng)測試儀是用于為微電子引線鍵合后引線焊接強(qiáng)度測試、焊點(diǎn)與基板表面粘接力測試及其失效分析領(lǐng)域的專用動(dòng)態(tài)測試儀器，常見的測試有晶片推力、金球推力、金線拉力等，采用高速力值采集系統(tǒng)。

b、根據(jù)測試需要更換相對應(yīng)的測試模組,系統(tǒng)自動(dòng)識別模組量程。可以靈活得應(yīng)用到不同產(chǎn)品的測試，每個(gè)工位獨(dú)立設(shè)置安全高度位及安全限速，防止誤操作對測試針頭造成損壞。且具有測試動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確、適用面廣的特點(diǎn)。

c、適用于半導(dǎo)體IC封裝測試、LED 封裝測試、光電子器件封裝測試、PCBA電子組裝測試、汽車電子、航空航天等等。亦可用于各種電子分析及研究單位失效分析領(lǐng)域以及各類院校教學(xué)和研究。

2）設(shè)備特點(diǎn)

3）實(shí)測案例展示

四、測試方法

1、平直引線鍵合強(qiáng)度測試

平直引線鍵合形貌如下圖所示。

目前對鍵合絲的鍵合強(qiáng)度測試一般采用引線拉力（雙鍵合點(diǎn)）進(jìn)行，如圖所示。

F1為鍵合拉力試驗(yàn)裝置施加到鍵合引線上的力，F(xiàn)2 和F3 是施力點(diǎn)兩側(cè)鍵合絲實(shí)際承受的拉力。

2、不在同一平面鍵合引線的鍵合強(qiáng)度測試方法

當(dāng)鍵合點(diǎn)不在同一水平面上時(shí)，引線受力如圖所示。

F1為鍵合拉力試驗(yàn)裝置施加到鍵合引線上的力，F2和F3是施力點(diǎn)兩側(cè)鍵合絲實(shí)際承受的拉力。

3、不在同一平面鍵合引線的鍵合強(qiáng)度測試方法

當(dāng)鍵合點(diǎn)不在同一水平面上時(shí)，引線受力如圖所示。

F1為鍵合拉力試驗(yàn)裝置施加到鍵合引線上的力，F2和F3是施力點(diǎn)兩側(cè)鍵合絲實(shí)際承受的拉力。

4、帶狀引線鍵合強(qiáng)度測試方法

采用雙鍵合點(diǎn)引線拉力方法對金帶鍵合進(jìn)行拉力測試時(shí)，測試所用拉力鉤應(yīng)足夠粗，這樣可保證測試過程中的拉力鉤不會發(fā)生變形、產(chǎn)生錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或測試設(shè)備夾具受損，若拉力鉤過細(xì)，對帶狀引線會造成類似于切割的效果，見圖，也會得到錯(cuò)誤的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

同時(shí)，拉力鉤插入帶狀引線下的位置也不應(yīng)過淺，否則只能對帶狀鍵合引線一側(cè)進(jìn)行測試，無法達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

在選擇拉力鉤時(shí)，應(yīng)保證拉力鉤能夠承受的最大拉力大于帶狀鍵合引線最小鍵合強(qiáng)度要求，且不同直徑拉力鉤也會對測試值有影響。

5、測試方案

1）樣品制備

制備不同鍵合引線的樣品，

平直引線（焊盤墊高以便于鉤子能順利插入底部） 制樣絲徑25 μm 金絲共100 根，引線編號為P1~P100。弧形引線鍵合制樣絲徑25 μm金絲共100根，引線編號為H1~H100。用拉力鉤對平直鍵合引線中間位置施加拉力進(jìn)行鍵合強(qiáng)度拉力試驗(yàn)，在弧形引線最高點(diǎn)與中跨位置之間施加拉力進(jìn)行鍵合強(qiáng)度試驗(yàn)。

2）試驗(yàn)方案

a、準(zhǔn)備樣品：根據(jù)不同的鍵合方式（如平直引線鍵合、帶狀引線鍵合和不在同一水平面的引線鍵合），制備測試樣品，確保樣品符合測試標(biāo)準(zhǔn)要求。

b、安裝樣品：將待測微波器件樣品固定在推拉力測試機(jī)的夾具上，確保樣品穩(wěn)定，避免測試過程中產(chǎn)生位移或晃動(dòng)。

c、設(shè)置測試條件：按照GJB548B-2005方法2011中的試驗(yàn)條件D設(shè)置測試機(jī)。調(diào)節(jié)測試機(jī)參數(shù)，確保測試?yán)Ψ较蚺c芯片或基板表面垂直。

d、插入測試鉤子：在引線下方插入一個(gè)鉤子，用以施加拉力。對于鍵合點(diǎn)不在同一水平面的引線，鉤子應(yīng)位于引線的中跨和頂部之間；對于鍵合點(diǎn)在同一水平面的引線，鉤子應(yīng)位于引線的中間位置。

e、施加拉力：啟動(dòng)測試機(jī)，逐漸增加拉力。確保拉力方向垂直于芯片或基板表面，避免引線產(chǎn)生不利的變形。

f、記錄失效數(shù)據(jù)：當(dāng)引線或鍵合點(diǎn)發(fā)生失效時(shí)，停止施加拉力，記錄失效時(shí)的最大拉力值和失效的分離模式。

d、分析結(jié)果：根據(jù)記錄的拉力值和失效模式，對比相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的合格要求，判斷鍵合強(qiáng)度是否滿足規(guī)范。

e、整理測試數(shù)據(jù)：完成測試后，整理并分析所有樣品的測試數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合評估并形成報(bào)告。

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