COC封裝可靠性驗(yàn)證：推拉力測(cè)試機(jī)如何精準(zhǔn)評(píng)估鍵合強(qiáng)度

在光模塊、射頻器件、MEMS傳感器等領(lǐng)域，COC（Chip on Ceramic，芯片直接貼裝于陶瓷基板）是一種常見(jiàn)的封裝形式。由于陶瓷基板尺寸小、金線排列密集，鍵合強(qiáng)度的檢測(cè)一直是個(gè)難點(diǎn)。

近期，一家光模塊企業(yè)在可靠性試驗(yàn)后出現(xiàn)了金線鍵合點(diǎn)整排脫落的情況，希望通過(guò)我們的Alpha-W260推拉力測(cè)試機(jī)找出失效原因。本文科準(zhǔn)測(cè)控小編就結(jié)合實(shí)際案例，從測(cè)試原理、適用標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備配置和操作流程四個(gè)方面，為您梳理COC封裝推拉力測(cè)試的關(guān)鍵要點(diǎn)。

圖片源自網(wǎng)絡(luò)

一、測(cè)試原理

COC封裝的推拉力測(cè)試主要包含兩種模式：

推力測(cè)試（芯片推力/焊球推力）：將推刀對(duì)準(zhǔn)芯片或焊球側(cè)面，以恒定速度水平推進(jìn)，直至焊接界面失效。剪切高度通常控制在焊球或芯片厚度的1/4以內(nèi)，否則推刀容易刮傷基板或從焊點(diǎn)上方滑過(guò)，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果失真。

拉力測(cè)試（金線拉力）：將鉤針置于金線弧高中點(diǎn)下方，垂直向上拉伸，直至金線斷裂或鍵合點(diǎn)失效。由于COC封裝的弧高極小，鉤針需在高倍顯微鏡下精細(xì)對(duì)位，避免觸碰相鄰金線或芯片邊緣。

二、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

MIL-STD-883（Method 2019芯片推力，Method 2011金線拉力）

JESD22-B117（焊球剪切）MIL-STD-883、JESD22-B117

Telcordia GR-468：光模塊行業(yè)規(guī)范

三、測(cè)試設(shè)備

1、Alpha-W260推拉力測(cè)試機(jī)

2、真空吸附平臺(tái)（固定陶瓷基板）

四、測(cè)試步驟

步驟一：樣品固定

將COC器件置于真空吸附平臺(tái)上，開(kāi)啟真空吸附，確認(rèn)陶瓷基板水平固定、無(wú)晃動(dòng)。

步驟二：芯片推力測(cè)試

安裝DS-5kg（或BS-5kg）模塊，選擇寬度略小于芯片的推刀

用顯微鏡測(cè)量芯片厚度，設(shè)定剪切高度 = 厚度 × 0.25

設(shè)置測(cè)試速度為500μm/s

移動(dòng)推刀對(duì)準(zhǔn)芯片側(cè)面中心，啟動(dòng)測(cè)試，推進(jìn)至芯片脫落

記錄最大推力值

步驟三：金線拉力測(cè)試

更換WP-100g模塊，安裝鎢鋼鉤針

將鉤針移動(dòng)至金線弧高中點(diǎn)正下方，從側(cè)面確認(rèn)鉤針不觸碰金線及芯片

設(shè)置測(cè)試速度為300μm/s

啟動(dòng)測(cè)試，鉤針向上拉伸至金線斷裂

記錄最大拉力值

步驟四：數(shù)據(jù)記錄與失效分析

保存力-位移曲線，用顯微鏡觀察斷口形貌，判斷失效模式：

內(nèi)聚斷裂：膠層內(nèi)部開(kāi)裂，表明膠材或固化工藝問(wèn)題

界面脫粘：膠與芯片或基板分離，表明表面清潔度或底涂工藝問(wèn)題

金線頸縮斷裂：鍵合點(diǎn)強(qiáng)度良好

焊盤剝離：金屬化層或鈍化層問(wèn)題

以上就是科準(zhǔn)測(cè)控小編關(guān)于COC封裝推拉力測(cè)試的詳細(xì)介紹，希望對(duì)您有幫助。在實(shí)際檢測(cè)中，除了測(cè)試流程本身，很多用戶還會(huì)關(guān)注一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，比如COC封裝金線拉力測(cè)試的具體操作要點(diǎn)、推拉力測(cè)試機(jī)剪切高度的合理設(shè)置范圍、芯片推力測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)判定依據(jù)，以及真空吸附平臺(tái)如何選型才能更好地固定微型陶瓷基板而不晃動(dòng)等。如果您也有COC封裝或類似微型器件的鍵合強(qiáng)度檢測(cè)需求，歡迎通過(guò)私信與我們聯(lián)系。科準(zhǔn)測(cè)控技術(shù)團(tuán)隊(duì)將為您提供專業(yè)解決方案。