最近,我們對接了一家做光模塊的客戶,客戶需要對光模塊中采用點膠固晶工藝固定的芯片進行剪切力測試,通過測量芯片發生脫離或粘接界面失效時的最大剪切力,評價芯片點膠固晶后的粘接強度。
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點膠固晶是電子封裝中常見的芯片固定方式之一,簡單來說,就是在基板、載板等指定位置施加膠粘材料,再將芯片貼裝到相應區域,通過固化形成穩定的連接。如果點膠量、膠層厚度、固化條件或芯片貼裝狀態存在差異,都可能影響芯片最終的粘接強度。
那么,光模塊芯片點膠固晶強度怎么測試?芯片剪切力怎么看?本文科準測控小編將從測試原理、測試標準、測試設備(Alpha-W260芯片剪切力測試儀)及測試步驟方面進行介紹。
一、測試原理
將完成點膠固晶的芯片樣品穩定固定,通過剪切工具從芯片側面按照規定方向施加載荷,直至芯片或粘接界面發生失效。
測試設備記錄過程中的最大剪切力,并結合芯片、膠層及粘接界面的失效狀態,對點膠固晶連接強度進行評價。
二、測試標準
芯片點膠固晶剪切測試可參考半導體芯片剪切相關試驗方法:
JESD22-B117——Semiconductor Die Shear Test
實際測試時,應結合芯片尺寸、膠粘材料、貼裝結構、剪切工具尺寸、加載位置以及產品技術要求確定具體測試條件。
三、測試設備
本次測試用的是科準測控Alpha-W260芯片剪切力測試儀。
Alpha-W260芯片剪切力測試儀可配合顯微觀察系統、芯片剪切工具及樣品夾具進行測試。通過顯微系統觀察芯片及周圍結構,根據芯片尺寸選擇相應剪切工具,再從芯片側面進行加載。
測試過程中記錄最大剪切力、測試位移及力—位移曲線等數據。對于同一批次的多個芯片,還可以在統一測試條件下進行檢測,對不同測試點的數據及失效模式進行統計和比較。
四、測試步驟
1. 準備測試樣品
準備已經完成點膠、芯片貼裝及膠粘劑固化的光模塊樣品,確定需要進行剪切測試的目標芯片。測試前觀察芯片貼裝位置及周圍結構,確認測試區域是否具備剪切工具的操作空間。
2. 固定樣品
根據樣品外形尺寸及結構選擇合適的夾具,將樣品穩定固定在Alpha-W260芯片剪切力測試儀的測試平臺上。固定后應保證樣品在剪切加載過程中不會發生明顯移動。
3. 定位待測芯片
通過顯微觀察系統找到需要測試的芯片,觀察芯片尺寸、貼裝位置以及周圍器件分布。調整測試平臺,使目標芯片移動至合適的測試位置。
4. 調整剪切工具
根據芯片尺寸及測試空間選擇相應的剪切工具,并將工具移動至芯片側面。根據測試要求調整剪切工具的作用位置及高度,保證剪切工具能夠有效作用于芯片,同時避免與基板及周圍器件發生干涉。
5. 設置測試參數
根據測試要求設置測試速度、測試行程、觸發條件及停止條件等參數,并根據預期剪切力選擇相應的測試配置。同批次樣品進行對比測試時,應盡量保持剪切工具、加載方向、作用位置及測試參數一致。
6. 開始芯片剪切測試
啟動Alpha-W260芯片剪切力測試儀,剪切工具按照設定條件從芯片側面施加載荷。隨著剪切力逐漸增加,直至芯片發生脫離或粘接區域出現失效,設備實時記錄整個測試過程中的力值和位移變化。
7. 記錄并分析結果
測試結束后,記錄最大剪切力、測試位移及力—位移曲線,并通過顯微觀察檢查芯片、膠層及基板表面的失效狀態。結果分析不能只看最大剪切力,還需要觀察失效發生的位置,例如:芯片與膠層界面失效、膠層內部破壞、膠層與基板界面失效,以及芯片或基板自身發生破壞等。對于多個樣品,可以進一步統計不同測試點的剪切力及失效模式,用于比較點膠固晶工藝的一致性。
以上就是科準測控小編為您介紹的光模塊芯片點膠固晶剪切測試方法及測試過程。如您對芯片剪切力測試、點膠固晶剪切測試、Die Shear測試、芯片粘接強度測試、推拉力測試機選型、芯片剪切力測試儀參數設置等有需求,歡迎聯系科準測控,我們可根據具體樣品和測試要求提供免費的技術支持。