最近，我們接到一位從事光模塊封裝客戶的咨詢，他們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)貼裝后的晶圓硅片進(jìn)行推力測(cè)試，以驗(yàn)證芯片與基板之間的粘接強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)。客戶特別提到，他們的晶圓經(jīng)過(guò)減薄后厚度僅有80微米，擔(dān)心傳統(tǒng)測(cè)試方法容易導(dǎo)致晶圓碎裂，詢問(wèn)是否有合適的解決方案。
今天，科準(zhǔn)測(cè)控小編就基于這個(gè)真實(shí)案例，為您詳細(xì)介紹一下如何通過(guò)Beta-S100推拉力測(cè)試機(jī)進(jìn)行晶圓硅片推力測(cè)試，包括原理、方法、設(shè)備要求及操作流程，供有需要的讀者參考。
一、測(cè)試原理
晶圓硅片推力測(cè)試（Die Shear Test），是指用精密的推刀水平推動(dòng)芯片或硅片，模擬芯片在實(shí)際使用中受到的水平方向應(yīng)力，測(cè)量將其從基板或貼裝材料上推離所需的力值，從而評(píng)估芯片與基板之間的粘接強(qiáng)度。
這項(xiàng)測(cè)試廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域：
半導(dǎo)體封裝（芯片貼裝工藝驗(yàn)證）
光模塊封裝（薄晶圓可靠性評(píng)估）
功率器件（IGBT、MOSFET貼裝強(qiáng)度）
汽車電子（AEC-Q100認(rèn)證）
LED封裝（芯片固晶強(qiáng)度檢測(cè)）
二、 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
JESD22-B109（JEDEC）：芯片剪切測(cè)試主流通用標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 4937.19-2018：國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)
SEMI G86：薄晶圓、3D 封裝、臨時(shí)鍵合場(chǎng)景專用
三、測(cè)試設(shè)備
1、Beta-S100推拉力測(cè)試機(jī)
2、 設(shè)備介紹
力值精度：±025%，滿足多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求
采樣率：4kHz，捕捉斷裂瞬間力值變化
剪切高度控制：±1μm精度，可編程設(shè)定，保護(hù)薄晶圓
模塊化設(shè)計(jì)：更換模塊即可切換推力/拉力測(cè)試，一機(jī)多用
數(shù)據(jù)追溯：支持原始數(shù)據(jù)導(dǎo)出、SPC分析、MES接口
四、測(cè)試流程
第1步：選擇并安裝測(cè)試模塊
根據(jù)客戶芯片的預(yù)估推力值，選擇合適量程的推力模塊。對(duì)于常規(guī)光模塊芯片，DS-50kg模塊通常足夠。
第2步：安裝推刀
選擇寬度大于芯片邊長(zhǎng)60%-100%的推刀，確保推力均勻分布。將推刀安裝到模塊上，用六角扳手鎖緊。
第3步：固定樣品
將貼裝有晶圓的基板固定在測(cè)試平臺(tái)上。對(duì)于薄基板，建議使用真空吸附夾具，避免夾持力導(dǎo)致基板變形。
第4步：參數(shù)設(shè)定
在Beta-S100軟件中設(shè)定相關(guān)參數(shù)：
測(cè)試速度：100-500μm/s，速度過(guò)快可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動(dòng)
剪切高度：芯片厚度的10%-20%，針對(duì)80μm薄晶圓，建議設(shè)為8-15μm
著陸速度：500μm/s，推刀接近芯片時(shí)的速度
可編程著陸力：10gf ，避免推刀撞擊晶圓
最大行程：芯片寬度的1.2倍，確保推刀有足夠行程推離芯片
第5步：定位與執(zhí)行測(cè)試
通過(guò)顯微鏡和搖桿控制，將推刀移動(dòng)到芯片側(cè)面的正后方。確認(rèn)位置無(wú)誤后，點(diǎn)擊開(kāi)始測(cè)試，系統(tǒng)自動(dòng)完成推力施加和數(shù)據(jù)采集。
第6步：結(jié)果判定與失效分析
測(cè)試完成后，系統(tǒng)顯示最大推力值和力-位移曲線。根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)判斷：
- 力值達(dá)標(biāo)且為內(nèi)聚斷裂（膠層內(nèi)部斷開(kāi)，芯片和基板均有殘膠）：合格
- 力值不達(dá)標(biāo)或界面斷裂（芯片或基板一側(cè)干凈無(wú)殘膠）：不合格，需排查工藝
以上就是科準(zhǔn)測(cè)控小編為您介紹的晶圓硅片推力測(cè)試的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)您有所幫助。如果您也是從事半導(dǎo)體封裝、光模塊、功率器件或汽車電子行業(yè)，正在尋找合適的推拉力測(cè)試方案，或者還有關(guān)于推拉力測(cè)試機(jī)怎么使用、推拉力測(cè)試機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范、推拉力測(cè)試機(jī)國(guó)產(chǎn)廠家哪家好、推拉力測(cè)試機(jī)多少錢一臺(tái)等方面的疑問(wèn)或需求，歡迎私信或留言聯(lián)系我們，我們可提供樣品實(shí)測(cè)和技術(shù)方案支持！
