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(cè)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(cè)試方法和強(qiáng)度要求，卻未針對(duì)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(cè)試和判定尤為重要。傳統(tǒng)的拉力測(cè)試方法在面對(duì)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(duì)微波器件的引線鍵合強(qiáng)度測(cè)試方法進(jìn)行優(yōu)化和修正，確保測(cè)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(cè)控小編將對(duì)微波器件中不同引線鍵合形式的強(qiáng)度測(cè)試進(jìn)行深入分析，并提出合理的測(cè)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(cè)試原理

微波器件引線鍵合強(qiáng)度測(cè)試的基本原理是通過(guò)施加拉力來(lái)測(cè)量引線在垂直方向上所能承受的最大拉力值，以評(píng)估鍵合點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度和牢固性。在測(cè)試過(guò)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(cè)試設(shè)備記錄下此時(shí)的最大受力值。對(duì)于平直引線、帶狀引線和不在同一水平面上的鍵合點(diǎn)，測(cè)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(huì)影響拉力的有效傳遞，進(jìn)而影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)測(cè)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(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

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

三、測(cè)試儀器

1、Alpha-W260推拉力測(cè)試機(jī)

1）設(shè)備介紹

a、多功能焊接強(qiáng)測(cè)試儀是用于為微電子引線鍵合后引線焊接強(qiáng)度測(cè)試、焊點(diǎn)與基板表面粘接力測(cè)試及其失效分析領(lǐng)域的專用動(dòng)態(tài)測(cè)試儀器，常見(jiàn)的測(cè)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(cè)試需要更換相對(duì)應(yīng)的測(cè)試模組,系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別模組量程。可以靈活得應(yīng)用到不同產(chǎn)品的測(cè)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(duì)測(cè)試針頭造成損壞。且具有測(cè)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(cè)試、LED 封裝測(cè)試、光電子器件封裝測(cè)試、PCBA電子組裝測(cè)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(cè)案例展示

四、測(cè)試方法

1、平直引線鍵合強(qiáng)度測(cè)試

平直引線鍵合形貌如下圖所示。

目前對(duì)鍵合絲的鍵合強(qiáng)度測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試方法

采用雙鍵合點(diǎn)引線拉力方法對(duì)金帶鍵合進(jìn)行拉力測(cè)試時(shí)，測(cè)試所用拉力鉤應(yīng)足夠粗，這樣可保證測(cè)試過(guò)程中的拉力鉤不會(huì)發(fā)生變形、產(chǎn)生錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或測(cè)試設(shè)備夾具受損，若拉力鉤過(guò)細(xì)，對(duì)帶狀引線會(huì)造成類似于切割的效果，見(jiàn)圖，也會(huì)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(guò)淺，否則只能對(duì)帶狀鍵合引線一側(cè)進(jìn)行測(cè)試，無(wú)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(huì)對(duì)測(cè)試值有影響。

5、測(cè)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(hào)為P1~P100。弧形引線鍵合制樣絲徑25 μm金絲共100根，引線編號(hào)為H1~H100。用拉力鉤對(duì)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(cè)試樣品，確保樣品符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求。

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

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

d、插入測(cè)試鉤子：在引線下方插入一個(gè)鉤子，用以施加拉力。對(duì)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(duì)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：?jiǎn)?dòng)測(cè)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(duì)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(cè)試數(shù)據(jù)：完成測(cè)試后，整理并分析所有樣品的測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合評(píng)估并形成報(bào)告。

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