隨著紅外探測技術在軍事、工業、醫療等領域的廣泛應用，紅外探測器芯片的可靠性問題日益受到關注。作為核心傳感元件，紅外探測器芯片在複雜環境下的機械強度和連接可靠性直接決定了整個係統的性能穩定性。 

推拉力測試作為評估芯片鍵合強度和可靠性的重要手段，已成為紅外探測器芯片生產過程中不可或缺的質量控製環節。本文榴莲视频成版APP下载測控小編將詳細介紹紅外探測器芯片可靠性測試的基本原理、相關標準、測試儀器（以Alpha W260推拉力測試機為例）以及標準測試流程，為相關領域的技術人員提供全麵的測試參考。

 

一、紅外探測器芯片可靠性測試原理

紅外探測器芯片可靠性測試中的推拉力測試主要評估以下幾方麵的機械性能：

鍵合強度測試原理：通過施加垂直於芯片表麵的推力或平行於鍵合麵的拉力，測量使鍵合失效所需的最大力值。該力值反映了鍵合界麵的機械強度。

焊球剪切測試：使用特定形狀的推刀以恒定速度推動焊球，記錄剪切過程中力的變化，確定焊球與焊盤或基板間的結合強度。

引線拉力測試：通過鉤住引線並施加垂直拉力，測量引線與芯片焊盤或封裝體之間的結合強度。

失效模式分析：根據測試後樣品的破壞形態（如界麵斷裂、焊料斷裂、基材斷裂等）判斷鍵合工藝的薄弱環節。

 

二、相關測試標準

紅外探測器芯片推拉力測試需遵循以下國際和行業標準：

MIL-STD-883：Method 2019（引線鍵合拉力測試）和Method 2031（焊球剪切測試）

JESD22-B116：焊球剪切測試標準

IPC/JEDEC-9702：倒裝芯片機械衝擊測試指南

GB/T 4937-2012：半導體器件機械和氣候試驗方法

GJB 548B-2005：微電子器件試驗方法和程序

 

三、檢測設備

1、Alpha W260推拉力測試機 

Alpha W260推拉力測試機是專為微電子封裝可靠性測試設計的高精度設備，特別適合紅外探測器芯片的測試需求：

 

1、設備特點

高精度：全量程采用自主研發的高精度數據采集係統，確保測試數據的準確性。

功能性：支持多種測試模式，如晶片推力測試、金球推力測試、金線拉力測試以及剪切力測試等。

操作便捷：配備專用軟件，操作簡單，支持多種數據輸出格式，能夠完美匹配工廠的SPC網絡係統。

2、多功能測試能力

支持拉力/剪切/推力測試

模塊化設計靈活配置

3、智能化操作

自動數據采集

SPC統計分析

一鍵報告生成

4、安全可靠設計

獨立安全限位

自動模組識別

防誤撞保護

5、夾具係統

多種規格的剪切工具（適用於不同尺寸焊球） 

鉤型拉力夾具 

定製化夾具解決方案 

四、測試流程（以焊球剪切測試為例）

1. 樣品準備

將紅外探測器芯片固定在測試平台上

根據焊球尺寸選擇合適的推刀（通常推刀寬度為焊球直徑的1.5倍）

調整顯微鏡焦距，清晰觀察測試區域

2. 參數設置

設置測試速度為50-500μm/s（根據標準要求）

定義剪切高度（通常為焊球高度的25%）

設置觸發力（一般為0.01N）

確定數據采樣率（≥1kHz）

3. 測試執行

使用微動平台精確定位推刀與焊球的相對位置

啟動測試程序，推刀以恒定速度推動焊球

係統自動記錄剪切過程中的力-位移曲線

測試完成後，推刀自動返回起始位置

4. 數據分析

從力-位移曲線獲取最大剪切力

計算單位麵積的剪切強度（最大力/焊球截麵積）

分析失效模式（界麵分離、焊球剪切、基材破壞等）

生成測試報告，包括力值統計、CPK分析等

5. 結果判定

對比實測值與標準要求的最小強度值

統計合格率，評估工藝穩定性

對異常失效樣品進行進一步分析（如SEM觀察斷麵）

 

五、注意事項

環境控製：測試應在潔淨度≤1000級的環境中進行，溫度23±5℃，相對濕度40-60%RH

工具校準：定期使用標準砝碼校準力傳感器，確保測量精度

樣品定位：確保推刀與焊球的接觸位置準確，避免側向力影響

數據有效性：剔除明顯異常數據（如推刀滑移導致的測試異常）

安全操作：設置合理的力值上限，防止傳感器過載損壞

 

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