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推拉力测试仪:提升功率器件引线键合质量的关键工具

作者:拉力机    来源:www.kztest.com.cn   发布时间:

在现代电子制造领域,功率器件的性能和可靠性是确保电子产品稳定运行的关键因素。引线键合作为功率器件内部连接的核心工艺,其键合强度直接影响器件的稳定性和使用寿命。因此,对引线键合强度进行精确测试是确保产品质量的重要环节。本文科准测控小编将详细介绍功率器件引线键合强度测试的方法,重点探讨如何利用Alpha W260推拉力测试仪进行高效、准确的测试。

一、测试背景

功率器件广泛应用于高功率电子设备中,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、大功率LED等。这些器件在运行过程中需要承受高电流和高电压,因此引线键合的强度和可靠性至关重要。引线键合是将芯片内部电路与外部引脚连接的关键环节,如果键合强度不足,可能会导致引线断裂、虚焊、空洞等问题,进而影响功率器件的电气性能和可靠性。

二、测试原理

在功率器件引线键合强度测试中,Alpha W260推拉力测试仪通过精确施加拉力或推力,模拟引线键合点在实际使用中可能承受的外力作用。测试过程中,仪器实时监测并记录力值与位移的变化,直至键合点断裂。通过分析断裂时的最大力值以及断裂位置和形式,可以评估引线键合的强度和可靠性。

三、测试仪器和工具

1、Alpha W260推拉力测试仪 

A、设备介绍

Alpha W260推拉力测试仪是一款专为微电子领域设计的高精度检测设备,具有以下核心优势:

a高精度测量:采用24Bit超高分辨率数据采集系统,能够精确测量微小的力值变化,确保测试结果的准确性和重复性。

b多功能检测:支持多种测试模式,包括晶片推力、金球推力、金线拉力等,可满足不同类型功率器件引线键合的检测需求。

c自动化操作:配备摇杆操作和XY轴自动工作台,能够快速定位测试点,提高测试效率,同时减少人为操作误差。

d安全保障:每个测试工位均设有独立的安全高度和限速设置,有效防止误操作对测试针头和样品造成损坏。

2、推刀或钩针 

3、常用工装夹具 

四、测试流程

步骤一、设备检查与准备:在测试前,需对测试仪进行全面检查,确保设备处于正常工作状态。同时,根据功率器件的规格和测试要求,选择合适的测试头(如推刀或拉钩),并检查测试头的移动速度、合格力值、最大负载等参数设置是否正确。

步骤二、样品固定与定位:将待测试的功率器件小心地固定在测试平台上,确保引线键合点位于测试头的正下方。固定时需注意避免对引线键合点施加额外的应力,以免影响测试结果。

步骤三、参数设置与调整:根据功率器件的引线键合工艺和测试标准,通过设备的操作界面设置测试头的移动速度、施力范围以及测试模式(推力或拉力)。不同的功率器件可能需要不同的测试参数,因此在设置时需严格按照相关标准和规范进行操作。

步骤四、执行测试与数据采集:启动测试仪,测试头将按照设定的参数对引线键合点施加推力或拉力。在测试过程中,设备会实时记录力值与位移的变化,并绘制出相应的力值曲线。当引线键合点断裂时,测试自动停止,设备会显示最大力值和断裂时的位移等关键数据。

步骤五、数据分析与结果评估:测试完成后,通过设备的数据处理系统对力值曲线进行分析。根据曲线的形状和关键数据,可以判断引线键合点的强度是否符合设计要求。如果测试结果显示键合强度不足,需进一步分析原因,如键合工艺参数是否合理、引线材料是否合格等,并采取相应的改进措施。

五、测试结果的应用价值

通过Alpha W260推拉力测试仪对功率器件引线键合强度进行检测,能够获得以下重要信息:

质量评估:直观地了解引线键合点的强度,判断其是否能够承受实际使用中的机械应力,从而对功率器件的整体质量进行评估。

工艺优化:根据测试结果,可以发现引线键合工艺中存在的问题,如键合压力不足、键合时间过短等。通过调整工艺参数,如提高键合温度、延长键合时间等,可以有效提高引线键合的强度和可靠性。

失效分析:如果测试中发现引线键合点存在断裂、虚焊等缺陷,可以进一步分析其失效原因,为产品的改进和优化提供依据。例如,通过观察断裂位置和形态,可以判断是引线材料问题还是键合工艺问题导致的失效,从而有针对性地采取措施进行改进。

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