芯片键合和剪切强度试验

一、两个概念

1、芯片贴装芯片贴装，是将切割下来的芯片贴装到框架的中间焊盘上。常用的芯片贴装工艺方法主要有共晶焊接、导电胶粘结和聚合物粘结等几种。芯片放置不当，会产生一系列问题：如空洞引起芯片局部温度升高，器件发生电性能的退化或热烧毁；环氧粘结剂在引脚上造成搭桥现象，引起内连接问题；在引线键合时造成框架翘曲，使得一边引线应力大，一边引线应力小。

2、引线键合引线键合WB（Wire Bonding）是一种传统的、最常用也是最成熟的芯片互连技术，至今各类芯片的焊接仍以WB为主。该工艺是用金线将芯片上的引线孔和框架衬垫上的引脚相连接，使芯片能与外部电路互连。它又可分为热压焊、超声焊和热压超声焊。据统计，元器件缺陷中因引线键合造成的失效达1 / 4。引线键合的缺陷中，有一部分是工艺造成的，如引线过长，容易碰上裸露芯片或邻近的引线，造成短路而烧毁；划片欠佳，使压焊点太靠近硅片边缘；压焊压力过大，损伤引线，容易断线和诱发电迁移效应；压焊过轻或铝表面太脏，压点虚焊易脱落；压点压偏造成压点之间间距太小，易形成短路；压点处有过长尾丝，引线过松、过紧等。

二、试验目的芯片的键合强度试验是检验元器件内部封装键合点处（如微电路封装内部内引线与芯片和内引线与封装体内外引线端）的键合强度。而芯片的剪切强度试验是为了考核芯片与管壳或基片结合的机械强度。

三、试验原理1.芯片键合强度试验芯片键合强度试验对元器件的键合引线施加使两部件分离的拉力，若此力达到某规定值，则该元器件键合强度合格。键合强度试验分为破坏性和非破坏键合强度试验。若试验中拉力不大于最小键合力规定值的80 % ，则试验称为非破坏性键合强度试验，有时作为筛选试验项目；若试验时拉力增加到键合断裂时停止，则试验为破坏性键合强度试验。对微电路等元器件而言，键合强度试验的目的是对其键合性能做批次性评价，所以试验样品要满足抽样要求。2.芯片剪切强度试验芯片剪切强度试验对芯片加垂直芯片脱离基片 / 底座方向的力（附着强度试验），或对芯片加平行芯片与基片 / 底座结合面方向的力（剪切强度试验），若此力达到某规定值，则该芯片剪切（附着）强度为合格品。

四、试验设备键合强度拉力机和剪切强度测试仪，当前有很多设备的功能强大，可以具备上述两者的功能。