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半导体微电子失效分析-推拉力测试机
文章来源:威邦仪器  人气:29  发表时间:2024-12-18

随着AI技术的不断发展和普及,芯片在扮演的角色日益凸显其重要性,成为了推动这一领域前进的关键力量。从最初的简单计算工具到如今支撑复杂人工智能应用的核心组件,对于芯片及半导体的质量和安全要求也越来越高,对于产品的强度和耐久性的测试也越来越重要。

 

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‌其中,在半导体封装领域中,由于电子组件在焊接、运输和使用等各种环境条件下,通常会因为氧化腐蚀、振动、冲击、应力弯曲变形等因素,会导致焊点或者器件失效,这将严重影响产品或者整个系统的可靠性,因此开展半导体芯片封装和微电子的推拉力验证和失效分析十分必要!通过推拉力测试机对键合点进行测试验证,以评估封装产品是否达到了设计和使用要求,从而提高产品的可靠性。

 

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推拉力测试机(Bond Test)是一种用于力学领域的物理性能测试仪器,在工业和科学研究领域中被广泛使用。推拉力测试是评估芯片力学性能的一种有效方法,可以通过测量芯片在不同载荷下的应力-应变曲线来分析其强度、稳定性等力学性能指标。是Bond工艺,SMT工艺,键合工艺,微电子制造重要的动态力学检测仪器。广泛应用于半导体封装、光通讯器件封装、LED封装、军工器件产品或料件进行失效分析和可靠性测试。

 

主要用途

贴片式料件焊点的可靠性

IC与PCB之间焊点的可靠性

BGA封装料件焊点的可靠性

金线焊接点强度的可靠性

应用场景

半导体制造:测试芯片和封装的键合强度

电子制造:测试电路板和连接器的焊接强度

航空航天:测试航天器组件的连接强度

汽车制造:测试汽车零部件的焊接强度

测试内容

引线/金线/铜线/合金线/铝线/铝带等键合拉力测试;

金球/铜球/锡球/晶圆/芯片/贴片元件等推力测试

微焊点/植球/晶片/芯片与基板/BGA等剪切力测试

锡球/BGA/焊球/ Bump等拉拔力测试

SMT贴片元件/引脚疲劳等下压力测试

 

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WBE-9088B推拉力测试机简介

威邦WBE-9088B推拉力测试机是一款高精度,多功能,全自动旋转模组推拉力测机。专注于剪切力、推力、拉力、拉拔力和下压力检验检测,‌被广泛应用于光通信、贴片电子制造、‌材料科学、‌机械工程、半导体封装等领域。‌

 

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产品特点

独立自主研发技术

  威邦拥有多年半导体行业资深研发团队,用自研实力诠释品质自信,成功研制多个专利产品,成为行业“前沿”。

多模组自动旋转定位技术

六合一自动旋转换模组,软件上选择对应的测试项目后,5s快速定位至如推力、剪切力,拉力、拉拔、下压力等选定模组。减少人为更换模块的繁琐性,同时降低损坏风险,提高测试效率。

全自动变档测试技术

点击切换测试模组,无需人为干预,机器切换至选定测试模组自动测试,避免人为操作引起的数据偏差,保证测试精度。四轴运动平台,进口传动部件,荷重精度带7档自动换挡功能。

VPM垂直定位和牵引技术

威邦所有机型均采用VPM垂直定位和牵引技术,主力轴不偏移、无位移,可快速和精准至微米级的剪切高度,保证全量程高精度且稳定运行,测试动作流畅且精确。

全进口传感器与控制技术

威邦采用进口高精密传感器结合力学设备最前沿的三闭环控制技术,实现荷重闭环、位移闭环、速度闭环控制。32Bits高精度高分辨率的AD转换器,综合测试精度±0.1%。

专业化的操作软件系统

威邦自研专用软件,满足测试数据自动统计,破断分析,支持多种格式如波形图、直方图、报表等形式导出。治具和砝码校正数据自动记录并存储,多语种选择,匹配工厂SPC网络系统。

智能安全防护技术

所有传感器采用独立防碰撞、超载、过力、二段限速、智能防呆滞保护,触底触边时机器自动停止并提醒测试人员,提前预设人性化保护措施方案,防止因人员误操作对机器损坏。

 

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测试示意图

满足不同大小量程推力,拉力,剪切力,三点折弯下压力测试,还可根据不同材料和应用进行疲劳测试。

 

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操作软件

自研专用软件,满足测试数据自动统计,破断分析,支持多种格式如波形图、直方图、报表等形式导出。 配备4K高清CCD相机视频实时显示,使测试过程简单易操作,大大提高了工作效率。

 

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测试夹具

根据测试需求可量身定制各种测试夹具(包括下压夹具、对夹夹具、可加热夹具和特殊定制夹具),夹具可360°旋转满足任意角度进行测试。

 

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校准治具

所有型号推拉力测试机提供专业校正治具和砝码,具备推力和拉力不同量程专用校准治具,校正数据自动保存于电脑中,便于用户查验。

 

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技术参数

 

测试量程
推力测试ShearTest-Ball/Die金球/晶片 拉力测试Pull Test-Wire引线/焊线
Transducer Auto Range(测试范围) Transducer Auto Range(测试范围)
□ BS250G 250g 100g 50g 25g □ WP25G 25g 10g 5g 2.5g
□ BS1KG 1kg 500g 250g 100g □ WP50G 50g 25g 10g 5g
□ BS5KG 5kg 2.5kg 1kg 500g □ WP100G 100g 50g 25g 10g
□ BS20KG 20kg 10kg 5kg 2kg □ WP200G 200g 100g 50g 25g
□ DS5KG 5kg 2.5kg 1kg 500g □ WP500G 500g 250g 100g 50g
□ DS10KG 10kg 7.5kg 5kg 2.5kg □ WP1KG 1kg 500g 250g 100g
□ DS50KG 50kg 40kg 20kg 10kg □ WP5KG 5kg 2.5kg 1kg 500g
□ DS100KG 100kg 50kg 20kg 10kg □ WP10KG 10kg 5kg 2.5kg 1kg
□ DS200KG 200kg 100kg 50kg 20kg □ WP20KG 20kg 10kg 5kg 2kg
□ DS500KG 500kg 300kg 250kg 100kg □ WP50KG 50kg 20kg 10kg 5kg
拉拔力测试Pull Test Tweezers/ColdBump 下压力测试Push Test-Down/Pull
Transducer Auto Range(测试范围) Transducer Auto Range(测试范围)
□ TP100G 100g 50g 25g 10g □ DP100G 100g 50g 25g 10g
□ TP1KG 1kg 500g 250g 100g □ DP5KG 5kg 2.5kg 1kg 500g
□ TP5KG 5kg 2.5kg 1kg 500g □ DP10KG 10kg 5kg 2.5kg 1kg
□ TP10KG 10kg 5kg 2.5kg 1kg □ DP20KG 20kg 10kg 5kg 2kg
□ TP20KG 20kg 10kg 5kg 2kg □ PP5KG 5kg 2.5kg 1kg 500g
□ CBP2.5KG 2.5kg 1kg 500g 250g □ PP10KG 10kg 5kg 2.5kg 1kg
□ CBP5KG 5kg 2.5kg 1.25kg 500g □ PP50KG 50kg 25kg 10kg 5kg
型号 WBE-9088B(自动旋转换模组)
模组数量 1~6个模组可选
XY轴行程 100mm*100mm(可特殊定制200mm*200mm),分辨率0.1um
Z轴行程 75mm(可特殊定制150mm),分辨率0.1um
XY轴全程定位精度 ±5um
XY轴最大速度 7mm/s
Y轴最大测试力 200kg(可选定500kg)
Z轴测试精度 ±2um,2mm以内精度±1um
Z轴最大速度 10mm/s
Z轴最大测试力 20kg(可选定50kg)
传感器精度 综合测试精度±0.1%
传感器更换方式 自动旋转模组(包含剪切力/推力、拉力、拉拔力、下压力等)
平台夹具 平台可共享各种夹具,夹具可360°旋转
显微镜 高清变倍1~60倍显微镜(可选配高清CCD相机)
机器校正 标配对应校正治具和砝码一套
真空供应 550mm Hg
压缩空气 4.5~6Bar
重量 95kg
电源功率 110V/220V±5%,50/60HZ,1KW/4.5A
外形尺寸 宽430mm * 深665mm * 高780mm
软件系统 机器自带电脑,wndows11 操作系统,显示屏,测试数据实时保存与导出功能

 

纵观全文,当代AI技术飞速发展,芯片作为AI底座应用核心驱动,这一切离不开半导体的支持,在我们越来越依赖半导体的同时,又对它们的安全性和工作寿命提出了更高的要求,因此可靠性至关重要。威邦仪器作为一家高端检测仪器厂商。自创立以来,我们始终坚持以市场需求为导向,始终践行创新驱动发展战略,从“0”到“1”,从“1”到精。我们开发了针对半导体行业的一系列可靠性测试设备和产品解决方案,主要代表产品有环境气候模拟试验箱,推拉力测试机等测试设备。赋能AI技术普世,迈向更加广阔、智能的未来。

 

 

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