半导体集成电路非破坏性键合拉力试验原理、程序、失效判据介绍！

集成电路（IC）测试是IC产业链中重要的一环，而且是不可或缺的一环，它贯穿于从产品设计开始到完成加工的全过程。目前所指的测试通常是指芯片流片后的测试，定义为对被测电路施加已知的测试矢量，观察其输出结果，并与已知正确输出结果进行比较而判断芯片功能、性能、结构好坏的过程。本文__【科准测控】__小编就分享一下半导体集成电路非破坏性键合拉力试验，我们将从测试目的、设备要求、程序、失效判据这几个点来讲解！

测试目的

本方法的目的是在避免损坏合格内引线键合的同时揭示出不合格的引线键合。本方法适用于超声或热压工艺形成的键合，直径大于127μm（或等效截面积）且没有足够空间使用钩子的引线除外。

设备要求

本试验设备应包括能按照规定试验条件要求对键合、键合引线或引线端施加规定应力的装置。该装置应通过校准，且应能显示所加应力，其测量应力能达到规定极限值的两倍，准确度为±5%或±2.9×10~N（0.3gf）（取其大值）。

1. 对于将力施加到互连内引线上的钩子，其直径应符合表1的规定。

对于带状引线，采用与被试验带状引线截面积相同的等效圆形引线直径值。钩子的水平部分应不小于被试验引线直径的1.25倍。

b） 钩子应光滑，没有毛刺，否则会影响试验结果或损坏被测引线。

c） 应控制钩子的移动速度，使钩子开始接触引线时产生的冲击力不应超过规定的非破坏性键合拉

力的20%。

d） 应在至少15倍放大倍数下完成钩子的放置，可使用有变焦功能的显微镜来检查钩子的位置。

e） 固定封装的夹具应有利于钩子的对准，以利于对引线施加最佳应力。

f） 指示仪应能测量使互连引线失效所需的力或能表明所加的负载力已符合预定的要求。g） 钩子应处在一个固定位置，使钩子在沿着键合点之间直线方向上的运动受到限制，避免试验只是对一个键合点进行（例如，对一个球形键合）。

科准测控推拉力测试机，符合以上设备要求

多种测试夹具(可按客户需求定制夹具，满足各种封装测试要求)

程序

应按适用订购文件的规定进行试验，该试验可作为抽样或筛选进行。试验条件应随键合材料和结构而变化。应对每个器件的全部键合引线进行拉力试验和计数，并且应遵守规定的抽样、接收和追加样品的条款（如果采用）。如果在引线表面、引线下面或引线周围有用于增加键合强度的任何粘接剂、密封剂或其他材料时，应在使用这些材料以前进行试验。

a） 设置外加拉力额定值。

b） 固定被试样品，调节上升装置，根据引线的尺寸和材料设定规定的应力。

c） 转动器件到合适位置，使钩子在引线中点和引线弯曲最高点之间与引线接触（对正向楔形和球形键合，应在中点和芯片边缘之间；对逆向键合，应在中点和封装边缘之间），拉力方向近似垂直于芯片或基板，或近似与键合点之间直线垂直。承制方应尽量接近中间施加拉力，以避免引起对引线有害的变形。

d） 驱动上升装置，使键合引线受力，在施加规定应力时应使产生的冲击力尽量小，在整个拉键试验过程中指示仪显示的冲力不应超过仪器的规定精度。施加应力的最长时间不得超过1s。

e） 观察键是否断裂。

f） 如键断裂，剔除该器件（除允许返工的器件例外），继续检验下一个器件。若键断裂，要记下断

裂键的号码和含有此键的器件的标识。如果允许返工，应在键返工以前试验其他所有键。返工后的键也要重新试验。

g） 如果器件上的键都不断裂，可以接收该器件。

h） 对全部被试键重复a）～g）的步骤。

i） 统计在预定应力下试验而失效的引线或失效键的总数。

j） 统计未通过试验的器件数。

表2 非破坏性键合拉力

失效判据

在外加应力小于规定应力（按采用的材料和结构来确定应力）时，如果被拉的键发生分离（在键合面上出现键的分离或与整个键合区相连的任一位置出现键分离或引线发生断裂），这样的键为失效。除另有规定外，外加非破坏性拉力应是密封前最小键合强度的80%，最小键合强度与所用材料、尺寸和结构有关。最小键合强度的数值见方法2011中的表1或图1。表2列出了通常使用的内引线所对应的拉力值。

注∶对严格要求键合线平直的射频/微波混合电路，上述测试可能得到错误的拉力数据，可利用下面的公式确定正确

的拉力值∶

对含有调谐引线（移动该引线时，将改变射频性能）或拉钩伸不进引线的射频/微波混合电路，必须在一个能伸入钩子进行拉力测试的试验样品上进行模拟。进行拉力测试的试样引线是用来替代混合电路产品中的调谐引线或钩子不能伸入的引线，这些引线是与被试验的混合电路同时键合而成的。它们是采用相同设备、操作方法、程序及元件（可以采用电性能不合格的产品）。应把试验样品失效认为成品失效，对此，需按照适用的规范、采取适当的操作方式（见图2）。

以上便是小编带来的关于半导体集成电路非破坏性键合拉力试验的目的、设备要求、程序还有失效判据的分享了。科准专注于推拉力测试机研发、生产、销售。广泛用于与LED封装测试、IC半导体封装测试、TO封装测试、IGBT功率模块封装测试、光电子元器件封装测试、大尺寸PCB测试、MINI面板测试、大尺寸样品测试、汽车领域、航天航空领域、军工产品测试、研究机构的测试及各类院校的测试研究等应用。如果您有遇到任何有关推拉力机、半导体集成电路等问题，欢迎给我们私信或留言，科准的技术团队也会为您免费解答！

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