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金丝键合质量评估利器:拉力测试机焊球剪切力测试仪

发布时间:2023-12-20         文章来源:

金丝键合是微组装制造工艺的关键工序,为解决电子产品金丝球焊合格率低的问题,需要对金丝球焊的质量评估,判断金丝球焊质量好坏的主要标准有:拉力测试、焊球剪切力测试、焊球高度。今天主要介绍一下前面两项测试及设备。

拉力测试用到的设备例如深圳博森源公司生产的lb-8600型拉力剪切力测试仪,可进行破坏性和非破坏性试验,将钩针置于金丝弧度的高处,非破坏性试验缓慢增加钩针拉力直至设定值,若金丝及焊点未拉脱,则符合质量要求;破坏性试验缓慢增加钩针拉力直至金丝断裂或焊点脱落,此时得到的拉力值即为键合拉力,可自动计算出平均值、Cpk等重要技术指标。拉力测试如图所示。
拉力测试.jpg

提高金丝球焊合格率:

剪切力测试也可用到lb-8600测试仪,更换测试模块成推刀,将推刀设定在离焊球底部3~5 um的高处,若焊球被全部推掉无残留则表明金球与键合区域未发生分子间扩散,易产生虚焊,焊球剪切力不合格;若焊球残留20%~50%,则表明分子间扩散充分,焊球剪切力合格。金球剪切力测试如图所示。
剪切力测试.png

根据金丝球焊的键合原理和工作过程,选取了键合压力、超声功率、超声时间、加热台温度等关键因素进行分析,得出金丝球焊是多种因素作用实现的,确定了设备的最优参数,

在微组装工艺中,常见的键合方式有两种,分别是:楔形键合(Wedge bonding)和球形键合(Ball bonding),其中球焊经常采用陶瓷劈刀,球焊具有任意方向拱弧、可靠性高、一致性好的特点,因而广泛应用于微电子产品当中,通过设备的测试,并提出了改善金丝球焊工艺的方法。
推拉力测试仪系统可依据样品特性,快速自动图形匹配并精准定位,测试过程中无需人工操作定位,大大提高了系统整体测量精度,节省用户人工成本。自主开发的自动上下料系统,快速精准取送料,并有自动运行状态指示,用户只需要将料盒放置好一-键测试,等待测试结束即可。

型号规格:
1、拉力测试常用量程选择:100g,200g,1kg,5kg,10kg,20kg,测试精度0.1%或更高;;
2、推力测试常用量程选择:250g,1kg,5Kg,20kg,100kg,测试精度0.1%或更高;;
3、软件可测试项目:芯片推力测试、金线拉力测试,金球推力测试;
4、X 轴:有效行程≥100mm,最大速度≥5 毫米/秒,分辩率≤0.1μm;
5、Y 轴:有效行程≥100mm,最大速度≥5 毫米/秒,分辩率≤00.1μm;
6、Z 轴:有效行程≥100mm,最大速度≥7 毫米/秒,分辩率≤00.1μm;
7、Z 轴测试最小定位高度:≤1μm;
8、平台夹具:平台可共享各种夹具,夹具可360度旋转;
9、四轴运动平台,采用进口传动部件,确保机台高速、长久稳定运行;
10、机器自带电脑windows 操作系统,软件操作简单,可显示测试数据及力值分布曲线;
11、显微镜:1~60 倍或更高;
12、压缩空气:4.5~6Bar;
13、真空供应:550mm Hg;
14、外形尺寸(参考):宽W430mm*深D665mm*高H790mm;
15、重量(参考):95KG;
16、电源:220V±5%,50-60HZ;
17、功率:1KW/4.5A;
18、其他:配套推、拉力测试案例耗材不少于3项,每个测试项目配套至少50个可测试样本。


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