芯片剪切強度測試的意義
芯片剪切強度試驗主要是考核芯片與底座的附著強度,評價芯片安裝在底座上所使用的材料和工藝步驟的可靠性,是對芯片封裝質(zhì)量的測試方法。根據(jù)剪切力的大小來判斷芯片封裝的質(zhì)量是否符合要求,并根據(jù)芯片剪切時失效的位置和失效模式來及時糾正芯片封裝過程中所發(fā)生的問題。芯片封裝過程有很多的工藝方法和工藝材料,當芯片、粘結(jié)料、底座間未能很好結(jié)合時,包括粘結(jié)面積不夠、位置不對及粘結(jié)層內(nèi)有空洞,都可以直接從芯片的剪切力水平上表現(xiàn)出來。器件經(jīng)例行試驗后,由于機械、溫度、潮濕及電應(yīng)力作用,內(nèi)引線抗拉性的下降,芯片與底座間的熱匹配不良及熱疲勞造成的粘結(jié)間焊料空洞均會影響器件的可靠性。對于車載元器件的可靠性來說,芯片剪切應(yīng)力測試是必要的檢測、監(jiān)控和質(zhì)量控制的重要項目。即使對于一般的民用元器件,芯片剪切力測試也是產(chǎn)品質(zhì)量競爭中,對器件質(zhì)量把關(guān)和穩(wěn)定工藝的重要項目之一。
測試方法
芯片剪切強度方法
通過一臺能施加負載的儀器,將力均勻地施加到芯片的一個棱邊,對芯片施加不斷增大的推力,對芯片進行平行推移,觀察芯片能否承受所加的剪切力,通過剪切強度的大小來評價芯片封裝的牢固程度。
測試依據(jù):GJB 548B、JIS Z 3198-7
芯片剪切強度測試
剪切強度測試曲線
失效判定依據(jù)(參考GJB 548B):
達不到以下任意一條判據(jù)的器件均視為失效:
A、達不到下圖中1.0倍曲線所標識的芯片強度要求;
B、使芯片與底座脫離時施加的力小于下圖中標有1.0倍曲線所表示的最小強度的1.25倍,同時底座上保留有芯片附著材料痕跡的區(qū)域小于附著區(qū)域面積的50%;
C、使芯片與底座脫離時施加的力小于下圖中標有1.0倍曲線所表示的最小強度的2.0倍,同時底座上保留有芯片附著材料痕跡的區(qū)域小于附著區(qū)域面積的10%。
芯片剪切強度標準(最小作用力與芯片附著面積的關(guān)系)
AEC-Q的要求
AECQ認證的芯片剪切強度測試要求
AECQ車載電子認證針對集成電路芯片、分立器件、光電元器件、被動元器件等元件都有相應(yīng)的剪切強度方法測試要求。
芯片剪切強度測試可以評價芯片封裝的可靠性,通過環(huán)境預(yù)處理前后的剪切強度對比也可以用來評估封裝工藝制程變化的穩(wěn)定性。
關(guān)于北測
北測集團(以下簡稱"NTEK")成立于2009年,總部位于深圳,主要從事智能網(wǎng)聯(lián)汽車、電子通信、新能源的研發(fā)驗證、檢驗檢測、失效分析、仿真模擬和市場準入等質(zhì)量研究技術(shù)服務(wù)。
北測擁有豐富的車規(guī)級電子認證經(jīng)驗,已成功幫助100多家企業(yè)順利通過AEC-Q系列認證。北測集團以車企車規(guī)元器件國產(chǎn)化需求為牽引,依托國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),提供完善的檢測認證服務(wù),通過AEC-Q車用標準嚴格把控汽車元器件安全質(zhì)量,助力國產(chǎn)車規(guī)級元器件大力發(fā)展,為打造智能汽車安全體系再添新動力。