在现代半导体工业中，功率器件的可靠性测试是确保产品质量的关键环节。随着新能源汽车、工业自动化、5G通信等领域的快速发展，对功率器件的性能要求日益提高。科准测控作为专业的测试设备供应商通弘网 ，深知功率器件在晶圆阶段和封装成品阶段的力学性能测试对产品可靠性评估的重要性。
本文将从测试原理、行业标准、仪器选型和操作流程等方面，详细介绍使用Alpha W260推拉力测试机进行功率器件测试的完整解决方案，为工程师提供实用的技术参考，助力企业提升产品质量控制水平。
一、测试原理
功率器件晶圆测试及封装成品测试的核心原理是通过精确测量器件键合点或焊点的力学性能来评估其可靠性：
剪切测试原理：通过水平方向的推力测量焊球、焊盘或键合线与基材之间的结合强度
拉力测试原理：通过垂直方向的拉力测量键合线、引脚或封装体与基材之间的结合强度
破坏模式分析：根据测试后的断裂位置和形态判断失效模式（界面断裂、内聚断裂或混合断裂）
二、测试标准
展开剩余85%功率器件测试需遵循多项国际和行业标准：
1、国际标准
MIL-STD-883 Method 2019（微电子器件键合强度测试）
JESD22-B116（焊球剪切测试）
IPC/JEDEC-9704（封装器件机械应力测试）
2、行业通用标准
剪切测试速度：50-500μm/s
测试高度控制：±5μm精度
力值分辨率：≥0.001N
3、企业标准
根据具体产品规格制定的内部验收标准
通常要求剪切力/拉力值高于行业标准20-30%
三、测试仪器
1、Alpha W260推拉力测试机
1、设备特点通弘网
a、高精度：全量程采用自主研发的高精度数据采集系统，确保测试数据的准确性。
b、多功能性：支持多种测试模式，如晶片推力测试、金球推力测试、金线拉力测试以及剪切力测试等。
c、操作便捷：配备专用软件，操作简单，支持多种数据输出格式，能够完美匹配工厂的SPC网络系统。
2、关键配置
测试模块：
晶圆级剪切测试模块
封装级拉力测试模块
高温测试模块（可选，最高300℃）
3、夹具系统
多种规格的剪切工具（适用于不同尺寸焊球）
钩型拉力夹具
定制化夹具解决方案
四、测试流程
步骤一、晶圆测试流程
1、样品准备
将晶圆固定在专用夹具上
清洁测试区域
2、设备校准
力传感器归零
视觉系统焦距调整通弘网
测试高度基准设定
3、测试参数设置
选择剪切或拉力测试模式
设定测试速度（通常100-200μm/s）
设置测试高度（焊球高度的25-30%）
4、执行测试
自动定位测试点
执行测试并记录数据
检查破坏模式
5、数据分析
统计测试结果
生成测试报告
步骤二、封装成品测试流程
1、样品固定
将封装器件安装在专用夹具上
确保测试部位无遮挡
2、测试选择
引脚拉力测试
封装体剪切测试
焊点可靠性测试
3、参数设置
根据封装类型选择合适夹具
设定拉力角度（通常90°）
设置拉力速度（通常50-100μm/s）
4、测试执行
自动或手动定位测试点
执行多点位测试
记录每次测试的力值曲线
5、结果评估
对比行业标准
分析失效模式
出具合格/不合格判定
五、注意事项
1、环境控制
温度23±2℃
湿度40-60%RH
防震工作台
2、操作规范
定期校准设备
避免过载使用
保持测试工具清洁
3、数据管理
保存原始测试曲线
建立测试数据库
实施趋势分析
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