在芯片封裝測(cè)試、金線鍵合工藝驗(yàn)證以及電子元器件可靠性分析過程中，工程人員經(jīng)常會(huì)遇到一個(gè)問題：同樣是推拉力測(cè)試機(jī)，為什么有的設(shè)備只能完成基礎(chǔ)焊點(diǎn)測(cè)試，而有的卻可以實(shí)現(xiàn)金線斷裂分析、焊球剪切，甚至晶圓級(jí)微結(jié)構(gòu)測(cè)試？

在走訪多個(gè)半導(dǎo)體測(cè)試實(shí)驗(yàn)室與產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)過程中，我們也發(fā)現(xiàn)，不同企業(yè)所使用的推拉力測(cè)試系統(tǒng)差異非常明顯：有的仍以手動(dòng)操作為主，有的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)測(cè)試流程，也有一些系統(tǒng)專門面向微力級(jí)封裝結(jié)構(gòu)分析與高精度失效研究。

本文科準(zhǔn)測(cè)控小編將基于半導(dǎo)體行業(yè)常見測(cè)試需求，從自動(dòng)化程度、測(cè)試功能以及應(yīng)用場(chǎng)景三個(gè)維度，對(duì)推拉力測(cè)試機(jī)的分類體系進(jìn)行系統(tǒng)梳理。

一、按自動(dòng)化程度分類

從自動(dòng)化控制水平來(lái)看，推拉力測(cè)試機(jī)通常可分為手動(dòng)、半自動(dòng)與全自動(dòng)三種類型。

手動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)依賴人工完成對(duì)位與加載過程，常用于早期工藝驗(yàn)證與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活，但測(cè)試結(jié)果對(duì)人為因素較為敏感。在部分實(shí)驗(yàn)室與工藝調(diào)試場(chǎng)景中，會(huì)被用于焊點(diǎn)推力測(cè)試與金線拉力測(cè)試的初步驗(yàn)證階段。

半自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)在基礎(chǔ)系統(tǒng)上增加程序控制與部分自動(dòng)定位功能，可用于中等批量測(cè)試，如金線拉力測(cè)試、焊點(diǎn)推力測(cè)試及常規(guī)封裝可靠性驗(yàn)證。

全自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)則主要用于批量化芯片封裝測(cè)試與產(chǎn)線檢測(cè)，具備自動(dòng)對(duì)位、自動(dòng)加載與數(shù)據(jù)分析能力，在LED封裝與電子元器件可靠性篩選中較為常見。

在自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)中，科準(zhǔn)測(cè)控Alpha系列高精度推拉力測(cè)試系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多測(cè)試流程的集成化運(yùn)行，在視覺定位、自動(dòng)對(duì)位、力控加載以及數(shù)據(jù)采集分析等環(huán)節(jié)形成一體化控制能力。該類系統(tǒng)不僅支持常規(guī)推拉力測(cè)試，同時(shí)也可擴(kuò)展至復(fù)雜封裝結(jié)構(gòu)的多點(diǎn)位自動(dòng)測(cè)試需求，例如BGA陣列焊球測(cè)試與晶圓級(jí)凸點(diǎn)結(jié)構(gòu)測(cè)試，在保證測(cè)試一致性的同時(shí)顯著提升批量測(cè)試效率。

二、按測(cè)試功能分類

從測(cè)試功能角度來(lái)看，推拉力測(cè)試機(jī)可分為引線拉力測(cè)試系統(tǒng)、焊球剪切測(cè)試系統(tǒng)、芯片剪切測(cè)試系統(tǒng)、凸點(diǎn)拉拔測(cè)試系統(tǒng)以及多功能測(cè)試平臺(tái)。

引線拉力測(cè)試主要用于金線、銅線鍵合結(jié)構(gòu)的斷裂強(qiáng)度分析，是半導(dǎo)體封裝中較基礎(chǔ)但重要的測(cè)試項(xiàng)目。

焊球剪切測(cè)試用于評(píng)估BGA焊球在橫向載荷下的強(qiáng)度表現(xiàn)。

芯片剪切測(cè)試用于分析固晶結(jié)構(gòu)結(jié)合強(qiáng)度，多見于功率器件與高可靠封裝結(jié)構(gòu)。

凸點(diǎn)拉拔測(cè)試則用于晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)中Bump的剝離與斷裂行為研究。

在多功能測(cè)試系統(tǒng)中，科準(zhǔn)測(cè)控Beta系列與Alpha系列高精度推拉力測(cè)試系統(tǒng)可支持推力、拉力、剪切及凸點(diǎn)拉拔等多種測(cè)試模式的集成化運(yùn)行，適用于復(fù)雜封裝結(jié)構(gòu)的綜合可靠性分析。

三、按力值范圍與應(yīng)用場(chǎng)景分類

從工程應(yīng)用角度來(lái)看，推拉力測(cè)試機(jī)可分為微力小型機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)通用機(jī)、大力值芯片剪切機(jī)以及高低溫環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)。

微力小型設(shè)備主要用于超細(xì)鍵合線（如20μm金線）、Mini LED以及COG微焊點(diǎn)測(cè)試。

標(biāo)準(zhǔn)通用型設(shè)備應(yīng)用范圍廣，覆蓋常規(guī)IC、BGA、TO封裝及功率器件測(cè)試，是目前半導(dǎo)體行業(yè)常見配置類型。

大力值芯片剪切設(shè)備用于IGBT、SiC功率模塊等高負(fù)載封裝測(cè)試。

高低溫環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)則用于-55℃至200℃條件下的溫變可靠性驗(yàn)證。

在實(shí)際選型過程中，不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)應(yīng)不同力值需求，因此測(cè)試系統(tǒng)通常需要具備多量程覆蓋能力與靈活配置能力，以適配不同封裝結(jié)構(gòu)的測(cè)試需求。

綜上所述，推拉力測(cè)試機(jī)的分類體系已經(jīng)從單一設(shè)備認(rèn)知，發(fā)展為基于自動(dòng)化程度、測(cè)試功能、力值范圍與應(yīng)用場(chǎng)景的多維結(jié)構(gòu)體系。在實(shí)際工程選型過程中，不同結(jié)構(gòu)的測(cè)試系統(tǒng)通常會(huì)根據(jù)測(cè)試階段與精度要求進(jìn)行匹配，以滿足從基礎(chǔ)工藝驗(yàn)證到封裝可靠性分析的不同需求。以上就是科準(zhǔn)測(cè)控小編為您梳理的半導(dǎo)體推拉力測(cè)試機(jī)常見分類，如果您對(duì)于自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)選型、焊球剪切測(cè)試機(jī)參數(shù)設(shè)置、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)或全自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)定制廠家等有需求，歡迎聯(lián)系我們。