近期，科準(zhǔn)測(cè)控小編收到了不少來(lái)自半導(dǎo)體行業(yè)客戶的咨詢，大家最關(guān)心的問(wèn)題之一便是：“IC管腳推力測(cè)試，我們?cè)撚檬裁丛O(shè)備？” 這確實(shí)是一個(gè)核心問(wèn)題。

在集成電路（IC）封裝領(lǐng)域，芯片與引線框架或基板之間的連接可靠性是決定產(chǎn)品最終質(zhì)量與壽命的關(guān)鍵。其中，焊點(diǎn)或鍵合點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度至關(guān)重要。如何精準(zhǔn)、定量地評(píng)估這一強(qiáng)度？IC管腳推力測(cè)試便是我們手中的一把“標(biāo)準(zhǔn)尺”。

本文將深入淺出地為您介紹IC管腳推力測(cè)試的基本原理、核心標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)檢測(cè)設(shè)備（以Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī)為例）及詳細(xì)操作流程，幫助您全面理解這一關(guān)鍵的可靠性檢測(cè)技術(shù)。

一、測(cè)試原理

IC管腳推力測(cè)試，顧名思義，是通過(guò)一個(gè)推刀，對(duì)IC的單個(gè)引腳或焊點(diǎn)施加一個(gè)垂直于芯片表面、并平行于基板方向的推力（或稱為剪切力），直至該連接點(diǎn)發(fā)生失效。

其核心物理原理是牛頓力學(xué)定律。測(cè)試過(guò)程中，設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄施加的力值與探針位移的變化，從而生成一條“力-位移”曲線。通過(guò)分析這條曲線，我們可以獲得：

a、最大推力值：即連接點(diǎn)所能承受的極限剪切力，這是評(píng)估其機(jī)械強(qiáng)度的最直接參數(shù)。

b、失效模式：連接點(diǎn)失效時(shí)的形態(tài)，例如：

c、焊點(diǎn)內(nèi)部斷裂：說(shuō)明焊料本身或焊料與焊盤界面是薄弱環(huán)節(jié)。

d、焊盤脫落：說(shuō)明芯片或基板側(cè)的金屬化層附著力不足。

e、引腳/焊點(diǎn)抬起：說(shuō)明鍵合界面失效。

通過(guò)量化推力值和判斷失效模式，工程師可以評(píng)估焊接/鍵合工藝的質(zhì)量、材料兼容性以及產(chǎn)品的長(zhǎng)期機(jī)械可靠性。

二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

JEDEC JESD22-B117A： 《半導(dǎo)體器件焊線剪切強(qiáng)度測(cè)試》。

MIL-STD-883： 《微電子器件試驗(yàn)方法和程序》。

GB/T 4937（中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）： 《半導(dǎo)體器件 機(jī)械和氣候試驗(yàn)方法》。

三、 檢測(cè)設(shè)備

1、Alpha W260推拉力測(cè)試機(jī)

主要特點(diǎn)：

高精度：全量程采用自主研發(fā)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)：內(nèi)置專業(yè)測(cè)試軟件，可輕松設(shè)置測(cè)試參數(shù)（速度、限位、閾值等），自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試，并實(shí)時(shí)顯示、記錄和分析“力-位移”曲線，自動(dòng)計(jì)算最大推力值。

高清光學(xué)系統(tǒng)：集成高倍率顯微鏡和CCD攝像頭，便于操作者清晰觀察待測(cè)引腳位置，并進(jìn)行精確定位，確保探針準(zhǔn)確接觸測(cè)試點(diǎn)。

靈活的測(cè)試治具：提供多種規(guī)格的芯片固定座和探針頭，以適應(yīng)不同封裝類型（如QFP, BGA, QFN等）和引腳尺寸的IC。

四、測(cè)試流程

步驟一、樣品準(zhǔn)備與固定

將待測(cè)IC樣品無(wú)損地放置于專用的測(cè)試夾具中，并確保其被牢固、平整地固定，防止測(cè)試過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)。

步驟二、設(shè)備初始化與參數(shù)設(shè)置

開(kāi)啟Alpha W260主機(jī)和軟件。

在軟件中設(shè)置測(cè)試參數(shù)：選擇“推力/剪切”測(cè)試模式，設(shè)定測(cè)試速度（通常根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為100-500 μm/s）、測(cè)試目標(biāo)（如：推力下降至峰值的某個(gè)百分比時(shí)停止）、安全限位等。

步驟三、探針選擇與安裝

根據(jù)IC引腳的尺寸和間距，選擇合適的剪切探針。探針末端應(yīng)平整光滑，且寬度需覆蓋被測(cè)引腳寬度，但不應(yīng)觸碰到相鄰引腳。

步驟四、視覺(jué)定位

使用設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)，將探針移動(dòng)至被測(cè)引腳的正上方。通過(guò)軟件微調(diào)，使探針下端面與引腳側(cè)壁平行，并輕輕接觸引腳根部（但尚未施加推力）。

步驟五、執(zhí)行測(cè)試

在軟件上啟動(dòng)測(cè)試程序。設(shè)備將自動(dòng)控制探針按預(yù)設(shè)速度水平推進(jìn)，對(duì)引腳施加持續(xù)的推力。

軟件界面實(shí)時(shí)顯示力值變化和“力-位移”曲線。

數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果判定：

當(dāng)引腳被推倒、焊點(diǎn)失效或力值驟降時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停止并記錄最大推力值（單位：克力gf或牛頓N）。

操作員通過(guò)顯微鏡或測(cè)試后的照片觀察并記錄失效模式。

軟件自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，包含測(cè)試數(shù)據(jù)、曲線和統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

步驟六、后續(xù)步驟

抬起探針，移動(dòng)至下一個(gè)待測(cè)引腳，重復(fù)步驟4-6。通常一個(gè)樣品需要測(cè)試多個(gè)引腳以獲得統(tǒng)計(jì)意義上的可靠數(shù)據(jù)。

以上就是小編介紹的有關(guān)于IC管腳推力測(cè)試的相關(guān)內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)?lái)幫助。如果您還對(duì)推拉力測(cè)試機(jī)怎么使用視頻和圖解，使用步驟及注意事項(xiàng)、作業(yè)指導(dǎo)書，原理、怎么校準(zhǔn)和使用方法視頻，推拉力測(cè)試儀操作規(guī)范、使用方法和測(cè)試視頻，焊接強(qiáng)度測(cè)試儀使用方法和鍵合拉力測(cè)試儀等問(wèn)題感興趣，歡迎關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言。【科準(zhǔn)測(cè)控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測(cè)試機(jī)在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導(dǎo)體、BGA元件焊點(diǎn)、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領(lǐng)域應(yīng)用中可能遇到的問(wèn)題及解決方案。

審核編輯 黃宇