隨著紅外探測技術(shù)在軍事、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的廣泛應用，紅外探測器芯片的可靠性問題日益受到關(guān)注。作為核心傳感元件，紅外探測器芯片在復雜環(huán)境下的機械強度和連接可靠性直接決定了整個系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性。
推拉力測試作為評估芯片鍵合強度和可靠性的重要手段，已成為紅外探測器芯片生產(chǎn)過程中重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。本文科準測控小編將詳細介紹紅外探測器芯片可靠性測試的基本原理、相關(guān)標準、測試儀器（以Alpha W260推拉力測試機為例）以及標準測試流程，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員提供全面的測試參考。
一、紅外探測器芯片可靠性測試原理
紅外探測器芯片可靠性測試中的推拉力測試主要評估以下幾方面的機械性能：
鍵合強度測試原理：通過施加垂直于芯片表面的推力或平行于鍵合面的拉力，測量使鍵合失效所需的最大力值。該力值反映了鍵合界面的機械強度。
焊球剪切測試：使用特定形狀的推刀以恒定速度推動焊球，記錄剪切過程中力的變化，確定焊球與焊盤或基板間的結(jié)合強度。
引線拉力測試：通過鉤住引線并施加垂直拉力，測量引線與芯片焊盤或封裝體之間的結(jié)合強度。
失效模式分析：根據(jù)測試后樣品的破壞形態(tài)（如界面斷裂、焊料斷裂、基材斷裂等）判斷鍵合工藝的薄弱環(huán)節(jié)。
二、相關(guān)測試標準
紅外探測器芯片推拉力測試需遵循以下國際和行業(yè)標準：
MIL-STD-883：Method 2019（引線鍵合拉力測試）和Method 2031（焊球剪切測試）
JESD22-B116：焊球剪切測試標準
IPC/JEDEC-9702：倒裝芯片機械沖擊測試指南
GB/T 4937-2012：半導體器件機械和氣候試驗方法
GJB 548B-2005：微電子器件試驗方法和程序
三、檢測設(shè)備
1、Alpha W260推拉力測試機
Alpha W260推拉力測試機是專為微電子封裝可靠性測試設(shè)計的高精度設(shè)備，特別適合紅外探測器芯片的測試需求：
1、設(shè)備特點
高精度：全量程采用自主研發(fā)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，確保測試數(shù)據(jù)的準確性。
功能性：支持多種測試模式，如晶片推力測試、金球推力測試、金線拉力測試以及剪切力測試等。
操作便捷：配備專用軟件，操作簡單，支持多種數(shù)據(jù)輸出格式，能夠wan美匹配工廠的SPC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
2、多功能測試能力
支持拉力/剪切/推力測試
模塊化設(shè)計靈活配置
3、智能化操作
自動數(shù)據(jù)采集
SPC統(tǒng)計分析
一鍵報告生成
4、安全可靠設(shè)計
獨立安全限位
自動模組識別
防誤撞保護
5、夾具系統(tǒng)
多種規(guī)格的剪切工具（適用于不同尺寸焊球）
鉤型拉力夾具
定制化夾具解決方案
四、測試流程（以焊球剪切測試為例）
1. 樣品準備
將紅外探測器芯片固定在測試平臺上
根據(jù)焊球尺寸選擇合適的推刀（通常推刀寬度為焊球直徑的1.5倍）
調(diào)整顯微鏡焦距，清晰觀察測試區(qū)域
2. 參數(shù)設(shè)置
設(shè)置測試速度為50-500μm/s（根據(jù)標準要求）
定義剪切高度（通常為焊球高度的25%）
設(shè)置觸發(fā)力（一般為0.01N）
確定數(shù)據(jù)采樣率（≥1kHz）
3. 測試執(zhí)行
使用微動平臺精確定位推刀與焊球的相對位置
啟動測試程序，推刀以恒定速度推動焊球
系統(tǒng)自動記錄剪切過程中的力-位移曲線
測試完成后，推刀自動返回起始位置
4. 數(shù)據(jù)分析
從力-位移曲線獲取最大剪切力
計算單位面積的剪切強度（最大力/焊球截面積）
分析失效模式（界面分離、焊球剪切、基材破壞等）
生成測試報告，包括力值統(tǒng)計、CPK分析等
5. 結(jié)果判定
對比實測值與標準要求的最小強度值
統(tǒng)計合格率，評估工藝穩(wěn)定性
對異常失效樣品進行進一步分析（如SEM觀察斷面）
五、注意事項
環(huán)境控制：測試應在潔凈度≤1000級的環(huán)境中進行，溫度23±5℃，相對濕度40-60%RH
工具校準：定期使用標準砝碼校準力傳感器，確保測量精度
樣品定位：確保推刀與焊球的接觸位置準確，避免側(cè)向力影響
數(shù)據(jù)有效性：剔除明顯異常數(shù)據(jù)（如推刀滑移導致的測試異常）
安全操作：設(shè)置合理的力值上限，防止傳感器過載損壞
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