半导体封装完成Wire Bond键合后，显微镜下看到键合线连接完整，并不代表键合强度一定满足要求。键合点结合不足、引线连接异常等问题，最终还需要通过实际的机械载荷测试进行验证。
那么，键合线能承受多大的拉力？键合点发生失效时，是引线本体断裂，还是键合界面脱离？本文科准测控小编结合MIL-STD-883标准及Alpha-W260自动推拉力测试机，从测试原理、测试标准、测试设备及测试步骤几个方面，为大家介绍半导体键合强度及Wire Pull键合线拉力测试方法。
一、测试原理
MIL-STD-883键合强度测试的基本原理，是对微电子器件内部或外部的键合结构施加规定方向的机械载荷，通过测量失效时的力值，并观察失效位置，对键合机械强度进行评价。
根据不同的键合结构，加载方式并不完全相同。
标准中涉及的主要试验条件包括：
二、测试标准
测试主要参考MIL-STD-883中的Method 2011 — Bond Strength，该方法主要用于测量微电子器件内部及外部的键合强度，可以用于评价键合强度分布，或者确定键合强度是否达到相应要求。其测试对象包括采用低温焊、热压焊、超声焊等方法形成的微电子键合结构。
三、测试设备
科准测控 Alpha-W260自动推拉力测试机。
该设备符合标准要求，针对不同键合结构，可根据具体测试项目配置相应的力值模块、Wire Pull拉钩、剪切推刀及样品固定工装。
四、测试步骤
下面以MIL-STD-883中较典型的 Wire Pull双键合点引线拉力测试为例介绍测试过程。
1. 准备测试样品
准备待测微电子器件，并确保目标键合线能够正常观察和测试。
如果测试封装内部键合线，需要保证拉钩能够进入线弧下方。
2. 固定样品
将测试样品安装到Alpha-W260自动推拉力测试机工作平台或相应工装上。
测试过程中样品应保持稳定，避免样品移动导致实际加载方向发生变化。
3. 选择测试工具
根据键合线直径、线弧尺寸及预计拉力范围，选择相应的Wire Pull微型拉钩及力值模块。
拉钩尺寸需要与实际线弧空间匹配，避免在定位过程中碰触其他键合线或器件结构。
4. 显微定位
通过显微系统找到需要测试的目标键合线。
控制拉钩进入键合线下方，并移动至大约两个键合点之间的中央位置。
5. 调整加载方向
按照标准规定调整测试位置。
对于双键合点引线拉力测试，拉力方向应大致垂直于芯片或基片表面，并与两个键合点之间的直线大致垂直。
如果两个键合点不在同一水平面，则还需要根据具体结构考虑加载几何关系。
6. 开始Wire Pull测试
启动设备，拉钩沿规定方向逐渐向上加载。
随着拉钩运动，键合线及两端键合区域承受的拉力不断增加，直到出现键合线断裂、键合点脱离或其他规定失效。
设备记录失效时对应的力值。
7. 观察失效位置
完成测试后，通过显微系统观察键合线及键合区域的实际失效位置。
标准中涉及的典型失效情况包括：
颈缩点处引线断裂、非颈缩位置引线断裂、芯片键合界面失效、基片或封装引线键合界面失效、金属化层浮起、芯片破裂以及基片破裂等。
因此，同样的Wire Pull拉力值，可能对应完全不同的失效状态。
8. 记录并分析结果
记录每个测试点对应的键合拉力、测试位置及失效类别。
再根据引线材料、直径、试验条件及相应要求，对测试结果进行判定。
如果进行多点或多样品测试，还可以进一步比较不同位置及不同批次之间的键合强度分布情况。
以上就是科准测控小编为您介绍的 MIL-STD-883键合强度测试及Wire Pull键合线拉力测试方法。如果您对MIL-STD-883测试、Wire Pull键合线拉力、倒装芯片剪切、键合失效模式分析、Alpha-W260自动推拉力测试机操作或半导体推拉力测试方案等方面有疑问和测试需求，欢迎联系科准测控，获取免费的技术支持及测试方案。
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