本試驗(yàn)的目的是確定將半導(dǎo)體芯片或表面安裝的無(wú)源器件安裝在管座或其他基板上所使用的材料和工藝步驟的完整性。通過(guò)測(cè)量對(duì)芯片所加力的大小、觀(guān)察在該力作用下產(chǎn)生的失效類(lèi)型（如果出現(xiàn)失效）以及殘留的芯片附著材料和基板/管座金屬層的外形來(lái)判定器件是否接收。

設(shè)備要求

本試驗(yàn)所需設(shè)備是一臺(tái)能施加負(fù)載的儀器，要求其準(zhǔn)確度達(dá)到滿(mǎn)刻度的±5%或0.5N（取其較大者）；一臺(tái)用來(lái)施加本試驗(yàn)所需力的帶有杠桿臂的圓形測(cè)力計(jì)或線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)加力儀。試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)具有下述能力∶

a） 芯片接觸工具，能把力均勻地加到芯片的一條棱邊（見(jiàn)圖 1）?？墒褂煤线m的輔助器材（如光滑的爪狀物、線(xiàn)帶等），以確保芯片接觸工具能將應(yīng)力均勻地施加到芯片的一條棱邊。

b） 保證芯片接觸工具與管座或基板上安放芯片的平面垂直。

c） 芯片接觸工具與管座/基板夾具具有相對(duì)旋轉(zhuǎn)能力，這有利于與芯片邊沿線(xiàn)接觸，即對(duì)芯片加力的工具應(yīng)從一端到另一端接觸芯片的整個(gè)邊沿（見(jiàn)圖2）。

d） 一臺(tái)放大倍數(shù)至少為10倍的雙目顯微鏡，其照明應(yīng)有利于在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)芯片與芯片接觸工具的界面進(jìn)行觀(guān)察。

科準(zhǔn)測(cè)控推拉力測(cè)試機(jī)符合以上測(cè)試要求：

技術(shù)參數(shù)

1、測(cè)試精度：±0.25%；

2、X軸有效行程：200mm（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型）可按需定制

3、Y軸有效行程：160mm（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型）可按需定制

4、Z軸有效行程：60mm（標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型）可按需定制

5、平臺(tái)夾具：平臺(tái)可共用各種夾具，按客戶(hù)產(chǎn)品訂制

6、雙搖桿控制機(jī)器四軸運(yùn)動(dòng)，操作簡(jiǎn)單快捷

7、外形尺寸： L660W355H590(mm)

8、凈重：70KG

9、電源：220V 50/60HZ.≤2KW

10、氣壓：0.4-0.6Mpa

剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法

采用上述設(shè)備對(duì)芯片施加力，該力應(yīng)足以能把芯片從固定位置上剪切下來(lái)或等于規(guī)定的最小剪切強(qiáng)度（見(jiàn)圖4）的兩倍（取其第一個(gè)出現(xiàn)的值）。

注意∶對(duì)于無(wú)源元件，僅元件末端焊接區(qū)與基板焊接，因此用于確定應(yīng)施加推力的大小只計(jì)算元件末端焊接區(qū)面積之和。芯片剪切力應(yīng)施加在無(wú)源元件垂直于最長(zhǎng)軸線(xiàn)上的方向上。粘接面積應(yīng)通過(guò)測(cè)量實(shí)際可能的元件粘接區(qū)域確定。例如，典型的陶瓷片式電容器是通過(guò)其端金屬化區(qū)域粘接。粘結(jié)面積應(yīng)從一個(gè)入射視角，通過(guò)測(cè)量?jī)啥说慕饘賲^(qū)域來(lái)決定。在進(jìn)行剪切試驗(yàn)之前應(yīng)將此測(cè)量值乘以2得到粘結(jié)面積。電容體下的非導(dǎo)電性底架材料的面積，不屬測(cè)量范圍，因?yàn)榇祟?lèi)材料通常用來(lái)對(duì)器件提供足夠的機(jī)械支撐，一般不起電連接作用。如果任何元件的底部表面存在以提高粘接強(qiáng)度為目的的粘接，對(duì)于本評(píng)定，此區(qū)域面積視為粘接面積。

1. 當(dāng)采用線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)加力儀時(shí)，加力方向應(yīng)與管座或基板平面平行，并與被試驗(yàn)的芯片垂直。

b） 當(dāng)采用帶有杠桿臂的圓形測(cè)力計(jì)施加試驗(yàn)所需要的作用力時(shí)，它應(yīng)能?chē)@杠桿臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)方向與管座或基板平面平行，并與被試驗(yàn)的芯片邊沿垂直。與杠桿臂相連的接觸工具應(yīng)位于適當(dāng)距離上，以保證外加力的準(zhǔn)確數(shù)值。

c） 芯片接觸工具應(yīng)在與固定芯片的管座或基板基座近似成90°的芯片邊沿由 ON 到規(guī)定值逐漸施加應(yīng)力（見(jiàn)圖3）。對(duì)長(zhǎng)方形芯片，應(yīng)從與芯片長(zhǎng)邊垂直的方向施加應(yīng)力。當(dāng)試驗(yàn)受到封裝外形結(jié)構(gòu)限制時(shí)，如果上述規(guī)定不適用，則可選擇適用的邊進(jìn)行試驗(yàn)。

d） 在與芯片邊沿開(kāi)始接觸之后以及在加力期間，接觸工具的相對(duì)位置不得垂直移動(dòng)，以保證與管座/基板或芯片附著材料一直保持接觸。如果芯片接觸工具位于芯片上面，可換用一個(gè)新的芯片或重新對(duì)準(zhǔn)芯片，只要3.1c）的要求得到滿(mǎn)足。

失效判據(jù)

符合以下任一條判據(jù)的器件均應(yīng)視為失效。

a） 達(dá)不到圖4中1.0倍曲線(xiàn)所表示的芯片強(qiáng)度要求。

b） 使芯片與底座脫離時(shí)施加的力小于圖4中標(biāo)有1.0倍的曲線(xiàn)所表示的最小強(qiáng)度的1.25倍，同時(shí)

芯片在附著材料上的殘留小于附著區(qū)面積的50%。

c） 使芯片與底座脫離時(shí)施加的力小于圖4中標(biāo)有1.0倍的曲線(xiàn)所表示的最小強(qiáng)度的2.0倍，同時(shí)芯片在附著材料上的殘留小于附著區(qū)面積的10%。

注∶對(duì)共晶焊料的芯片，殘留在芯片附著區(qū)中的不連續(xù)碎硅片應(yīng)看作此種附著材料；對(duì)金屬玻璃粘接劑粘接

的芯片，在芯片上或在基座上的芯片附著材料應(yīng)作為可接收的附著材料。

3.3 芯片脫離的類(lèi)別

當(dāng)有規(guī)定時(shí)，應(yīng)記錄使芯片從底座上脫離時(shí)所加力的大小和脫離的類(lèi)別。a） 芯片被剪切掉，底座上殘留有硅碎片；b） 芯片與芯片附著材料間脫離c） 芯片與芯片附著材料一起脫離底座。

說(shuō)明

有關(guān)的訂購(gòu)文件應(yīng)規(guī)定以下內(nèi)容∶

a）)最小芯片粘結(jié)強(qiáng)度要求（若不同于圖4的規(guī)定）；

b）應(yīng)接受試驗(yàn)的器件數(shù)和接收判據(jù)；

c）適用時(shí)數(shù)據(jù)記錄的要求（見(jiàn)3.3）。

本文就是小編分享的關(guān)于半導(dǎo)體集成電路芯片剪切強(qiáng)度測(cè)試原理、技術(shù)參數(shù)、試驗(yàn)方法及失效判據(jù)介紹了！希望能給大家?guī)?lái)幫助?？茰?zhǔn)專(zhuān)注于推拉力測(cè)試機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售。廣泛用于與LED封裝測(cè)試、IC半導(dǎo)體封裝測(cè)試、TO封裝測(cè)試、IGBT功率模塊封裝測(cè)試、光電子元器件封裝測(cè)試、大尺寸PCB測(cè)試、MINI面板測(cè)試、大尺寸樣品測(cè)試、汽車(chē)領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域、軍工產(chǎn)品測(cè)試、研究機(jī)構(gòu)的測(cè)試及各類(lèi)院校的測(cè)試研究等應(yīng)用。如果您有遇到任何有關(guān)推拉力機(jī)、半導(dǎo)體集成電路等問(wèn)題，歡迎給我們私信或留言，科準(zhǔn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)也會(huì)為您免費(fèi)解答！
審核編輯 黃昊宇