最近我們接待了一位來自MEMS傳感器封裝領(lǐng)域的客戶，他們主要生產(chǎn)應(yīng)用于汽車電子與消費(fèi)電子的MEMS傳感器產(chǎn)品，目前想評(píng)估傳感器封裝過程中金線鍵合與芯片貼裝的界面結(jié)合強(qiáng)度。

針對(duì)這一需求，科準(zhǔn)測(cè)控小編今天就和大家分享一下，如何使用Beta-S100推拉力測(cè)試機(jī)來進(jìn)行MEMS傳感器的金線拉力與芯片推力測(cè)試。同時(shí)，也會(huì)一起聊聊這兩項(xiàng)測(cè)試的工作原理、參考標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試設(shè)備及關(guān)鍵步驟，幫助大家在封裝工藝開發(fā)、制程穩(wěn)定性監(jiān)控及失效分析中更高效地找到依據(jù)。

一、測(cè)試原理

金線拉力測(cè)試基于動(dòng)態(tài)拉伸力學(xué)原理，對(duì)MEMS傳感器封裝中的鍵合金線施加垂直拉伸載荷，直至其斷裂或脫離焊盤，從而量化評(píng)估鍵合界面的結(jié)合強(qiáng)度。

芯片推力測(cè)試基于剪切力學(xué)原理，對(duì)MEMS傳感器芯片與基板之間的粘接界面施加水平剪切載荷，直至芯片從基板表面脫離，從而量化評(píng)估貼裝工藝的結(jié)合強(qiáng)度。

二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

MIL-STD-883 Method 2011        內(nèi)部引線鍵合拉力測(cè)試 金線拉力測(cè)試

MIL-STD-883 Method 2019        芯片剪切強(qiáng)度測(cè)試 芯片推力測(cè)試

JESD22-B117        焊球剪切測(cè)試 焊球推力測(cè)試

GB/T 4937-1995        半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗(yàn)方法 鍵合強(qiáng)度檢測(cè)

IEC 62047-13        MEMS結(jié)構(gòu)粘附強(qiáng)度的彎曲和剪切試驗(yàn)方法 MEMS粘接強(qiáng)度測(cè)試

三、測(cè)試設(shè)備

本次測(cè)試使用科準(zhǔn)測(cè)控Beta-S100推拉力測(cè)試機(jī)

四、測(cè)試步驟

步驟一：測(cè)試準(zhǔn)備

檢查設(shè)備氣源及電源連接狀態(tài)，確認(rèn)設(shè)備正常運(yùn)行。根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目安裝對(duì)應(yīng)模塊（金線拉力測(cè)試安裝WP-100g拉力模塊，芯片推力測(cè)試安裝BS-5kg或DS-50kg推力模塊），系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別模組參數(shù)。打開軟件并登錄，確認(rèn)傳感器初始化完成。在顯微鏡下檢查推刀或鉤針是否安裝到位、有無損傷。

步驟二：樣品安裝

將MEMS傳感器器件置于真空吸附平臺(tái)上，調(diào)整位置使待測(cè)區(qū)域處于顯微鏡視場(chǎng)中心，開啟真空吸附，確認(rèn)基板水平固定、無晃動(dòng)。若基板為陶瓷或金屬材質(zhì)，也可采用機(jī)械夾具固定。調(diào)節(jié)顯微鏡焦距至圖像清晰。

步驟三：參數(shù)設(shè)置

在軟件測(cè)試方法界面中新建測(cè)試方法，選擇對(duì)應(yīng)傳感器型號(hào)及量程，設(shè)置測(cè)試速度為500 μm/s，輸入合格力值判定標(biāo)準(zhǔn)（金線拉力測(cè)試通常為3.00 g，芯片推力測(cè)試通常為1000.00 g）。金線拉力測(cè)試需確認(rèn)鉤針位置位于線弧中點(diǎn)正下方；芯片推力測(cè)試需測(cè)量芯片厚度并設(shè)定剪切高度。

步驟四：執(zhí)行測(cè)試

操縱搖桿將測(cè)試頭移動(dòng)至待測(cè)位置正上方，點(diǎn)擊歸零鍵將當(dāng)前力值歸零。點(diǎn)擊開始按鈕或按右搖桿A鍵啟動(dòng)測(cè)試，設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行加載直至樣品破壞。測(cè)試完成后，軟件界面顯示測(cè)試結(jié)果及力-時(shí)間/位移曲線。

步驟五：結(jié)果判定與數(shù)據(jù)保存

根據(jù)軟件自動(dòng)判定結(jié)果（PASS/FAIL）初步判斷單項(xiàng)測(cè)試結(jié)果。點(diǎn)擊保存按鈕，將測(cè)試數(shù)據(jù)保存至指定路徑，數(shù)據(jù)包含測(cè)試日期、操作員、測(cè)試參數(shù)、力值及失效模式等信息。測(cè)試結(jié)束后，在顯微鏡下觀察并記錄斷口形貌，判斷失效模式（金線拉力測(cè)試：線弧斷裂、頸部斷裂、焊盤剝離、球脫離等；芯片推力測(cè)試：內(nèi)聚斷裂、界面脫粘、芯片斷裂等）。

以上是科準(zhǔn)測(cè)控小編關(guān)于MEMS傳感器金線拉力與芯片推力測(cè)試的技術(shù)解析，希望對(duì)您有幫助。如您還有MEMS傳感器推拉力測(cè)試、半導(dǎo)體封裝力學(xué)驗(yàn)證或推拉力測(cè)試機(jī)選型等方面的疑問或需求，歡迎隨時(shí)通過私信或留言與科準(zhǔn)測(cè)控聯(lián)系。我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)的測(cè)試建議與定制化服務(wù)方案。