路径: 主页 > GB/T > 第243页 > GB/T 4937.22-2018 | 标准编号 | GB/T 4937.22-2018 (GB/T4937.22-2018) | | 中文名称 | 半导体器件 机械和气候试验方法 第22部分：键合强度 | | 英文名称 | Semiconductor devices -- Mechanical and climatic test methods -- Part 22: Bond strength | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L40 | | 国际标准分类 | 31.080.01 | | 字数估计 | 18,170 | | 发布日期 | 2018-09-17 | | 实施日期 | 2019-01-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 4937.22-2018: 半导体器件 机械和气候试验方法 第22部分：键合强度
GB/T 4937.22-2018 英文名称: Semiconductor devices -- Mechanical and climatic test methods -- Part 22: Bond strength
1 范围和目的
GB/T 4937的本部分适用于半导体器件(分立器件和集成电路)。
本部分的目的是测量键合强度或确定键合强度是否满足规定的要求。
1.1 试验说明
规定了7种试验方法,每种试验方法目的不同,分别如下:
---方法A和方法B:通过对内引线直接施加拉力来测试器件内部的键合强度;
---方法C:用于器件外部的键合,在引线或引出端与布线板或基底之间施加拉脱应力;
---方法D:用于内部键合,在芯片和基底之间或对类似的面键合结构施加剪切应力;
---方法E和方法F:用于外部键合,在芯片和基底之间施加推开应力或拉开应力;
--- 方法G:用于测试引线键合抗剪切力的强度。
1.2 试验装置(适用于所有方法)
试验装置应包括按规定的试验方法要求,在键合点、引线或引出端上施加规定应力的设备。该设备
能对失效时施加的应力(以N为单位)提供经过校准的测量和指示。该设备测量100mN以内的力(包
括100mN)应具有±2.5mN的精度,测量100mN到500mN之间的力应具有±5mN的精度,测量超
过500mN的力,应具有指示值的±2.5%的精度。
2 方法A:引线拉力(单键合点)和方法B:引线拉力(双键合点)(见附录A)
2.1 范围
本方法适用于采用锡焊、热压焊、超声焊和其他相关技术键合的、具有内引线的半导体器件封装内
部的引线-芯片键合、引线-基底键合或内引线-引出端键合。
2.2 试验的一般描述
2.2.1 方法A程序
切断连接芯片或基底的引线,以便两端都能进行拉力试验。在引线较短的情况下,要靠近某一端切
断引线,以便在另一端进行拉力试验。对针脚式键合,使用适当的装置固定引线,然后对引线或夹紧引
线的装置施加拉力,拉力与芯片或基底表面的夹角不超过5°。
2.2.2 方法B程序
在连接芯片或基底和引出端的引线下插入一个钩子,固定好器件后对钩子施加拉力。尽量在引线
中央施加拉力,拉力与芯片或基底表面法线的夹角或与两键合点间连线的垂线的夹角不大于5°。
2.2.3 施加的力(适用于方法A和方法B)
逐渐施加拉力到引线或键合点开裂[2.2.4中的a),或达到规定的最小拉力2.2.4中的b)]。
2.2.4 失效判据
失效判据规定如下:
a) 记录引线或键合点开裂时的拉力值,并与表2中给出的值进行比较,以确定是否可接收。如果
表2中没有对应的引线直径,应使用图3中的曲线来确定键合拉力的极限值。该曲线仅适用
于键合拉力垂直于芯片的情况。
b) 逐渐施加拉力到规定的最小值。如果引线和键合点都没有开裂,则认为该键合合格。
注:方法B可依据附录A中提供的信息修正拉力值。
2.2.5 失效类别
当有规定时,引线或键合点的开裂分类如下:
a) 引线在颈缩点断开(由于键合工艺引起截面减小的位置);
b) 引线在非颈缩点断开;
c) 芯片上的键合(引线和金属化层之间的界面)失效;
d) 基底、封装接线柱或非芯片位置上的键合(引线和金属化层之间的界面)失效;
e) 金属化层从芯片翘起;
f) 金属化层从基底或封装接线柱翘起;
g) 芯片破裂。
注:方法B不建议用来测量键合强度的绝对值(见附录A)。但该方法可用作生产过程中的键合质量监控。
3 方法C:键合拉脱
3.1 范围
本方法通常用于器件封装的外部键合。
3.2 程序
固定引线或引出端以及器件封装,在引线或引出端和布线板或基底之间以某一角度施加拉力。若
无其他规定,该角度为90°。
3.3 施加的力
逐渐施加拉力到引线(或引出端)或键合点开裂(见3.4.1),或达到规定的最小拉力(见3.4.2)。
3.4 失效判据
3.4.1 记录键合点开裂时的拉力值,并与表2中给出的值进行比较,以确定是否可接收。如果表2中没
有对应的引线直径,应使用图3中的曲线来确定键合拉力的极限值。该曲线仅适用于键合拉力垂直于
布线板或基座的情况。逐渐施加拉力到规定的最小值,只有键合点本身首先失效,试验结果才有效。只
有键合点本身开裂才可视作失效。
3.4.2 逐渐施加拉力到规定的最小值。如果引......
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