在電子封裝領域，確保塑封電路在經(jīng)歷回流焊后的產(chǎn)品可靠性，同時防止產(chǎn)品開裂，一直是工程師們面臨的重大挑戰(zhàn)。特別是在各種材料之間的結合面控制方面，EMC（環(huán)氧塑封料）與框架之間的結合力尤為關鍵，因為幾乎所有的分層現(xiàn)象都出現(xiàn)在這一結合面上。如圖1所示，與鐵鎳合金相比，銅合金的封裝更容易因為分層而導致開裂。而EMC與銅框架之間結合力的低下，主要歸因于封裝過程中銅框架上氧化膜厚度的增加。因此，對氧化層的深入分析對于提高封裝體的可靠性具有重要意義。

在封裝過程中，框架會經(jīng)歷一系列的加溫工序，其中裝片后的固化和鍵合是導致塑封前框架氧化的關鍵步驟。目前，業(yè)界典型的裝片膠固化溫度在150℃至200℃之間，固化時間在0.5小時至2小時不等；而鍵合的溫度則在180℃至220℃之間，時間在20秒至200秒之間。為了試驗氧化膜對粘結力及分層的影響，本研究測量了不同溫度和時間下銅框架的氧化層厚度，并探討了氧氣濃度對氧化層厚度增加的關系。

本文科準測控小編旨在探討引線框氧化與封裝體可靠性之間的關系，通過實驗研究和理論分析，為提高塑封電路的可靠性提供科學依據(jù)和技術支持。通過對銅框架氧化層厚度的精確測量和氧氣濃度對其影響的研究，我們期望能夠找到優(yōu)化封裝工藝、提高產(chǎn)品性能的有效途徑。隨著電子設備的小型化和高性能化，對封裝材料和工藝的要求也越來越高，本研究的成果將對電子封裝行業(yè)的技術進步和產(chǎn)品創(chuàng)新產(chǎn)生積極影響。

一、檢測原理

EMC與氧化銅板之間的結合力測試原理是通過使用推拉力測試機對2mm的EMC立方體標準塊進行塑封注塑在預先高溫氧化處理過的銅板上，然后通過設定特定的測試參數(shù)，如測試速度、目標力值等，來測量并記錄EMC立方體與氧化銅板之間的分離力，從而評估兩者之間的結合強度和可靠性。這一過程涉及到精確的機械操作和數(shù)據(jù)記錄，以確保測試結果的準確性和可重復性。

二、接合力測試（EMC與氧化銅板之間的結合力）

測試方法如下圖，說明了如何測試EMC與氧化銅板之間的結合力。該測試使用2mm的EMC立方體作為測試標準塊，使用此標準塊塑封注塑在銅板上。銅板預先在高溫下進行氧化，取得不同的氧化層厚度。在完成注塑后使用推拉力測試機進行測試。

1、常用檢測設備

Beta S100 推拉力測試機

1）設備概述

a、推拉力測試機是一種專為微電子領域設計的動態(tài)測試設備，用于評估引線鍵合后的焊接強度、焊點與基板的粘接強度以及進行失效分析。該儀器能夠執(zhí)行多種測試，如晶片推力測試、金球推力測試和金線拉力測試，配備有高速力值采集系統(tǒng)，以確保測試的精確性。

b、用戶可以根據(jù)具體的測試需求更換相應的測試模塊，系統(tǒng)將自動識別并調整到合適的量程。這種靈活性使得設備能夠適應不同產(chǎn)品的測試需求。每個測試工位都設有獨立安全高度和速度限制，以防止因誤操作而損壞測試探頭。該系統(tǒng)以快速、精確和廣泛的適用性為特點。

c、該推拉力測試機廣泛應用于半導體集成電路封裝測試、LED封裝測試、光電器件封裝測試、PCBA電子組裝測試，以及汽車電子、航空航天和軍事等領域。同時，它也適用于電子分析和研究單位進行失效分析，以及教育機構的教學和研究活動。

2）設備特點

3）檢測流程

a、設備與模塊準備

檢查推拉力測試機及其配件是否齊全并且處于良好的工作狀態(tài)。

確認所有設備均已校準，包括測試機、推刀和夾具。

b模塊安裝

將測試模塊正確地安裝到推拉力測試機上，并接通電源。

啟動系統(tǒng)，等待模塊初始化完成，確保所有指示燈和顯示屏正常工作。

c、推刀安裝

根據(jù)測試需求選擇合適的推刀。

將推刀安裝到測試機的相應位置，并確保其牢固鎖定。

d、夾具固定

將2mm的EMC立方體標準塊固定在測試夾具上，確保位置準確無誤。

然后，將夾具安裝到測試機的測試臺上，并順時針旋轉固定螺絲，確保夾具牢固。

e、設定測試參數(shù)

在推拉力測試機的軟件界面上設置測試參數(shù)。

輸入測試方法名稱，選擇合適的傳感器，并設置測試速度、目標力值、剪切高度和測試次數(shù)等參數(shù)。

參數(shù)設置完成后，保存并應用到測試中。

f、執(zhí)行測試

在顯微鏡下觀察并確保EMC立方體和推刀的位置正確。

啟動測試，觀察測試過程中的動作，確保測試按照設定的參數(shù)進行。

如有異常情況，及時終止測試。

g、測試結果觀察與分析

測試完成后，觀察EMC立方體的破壞情況，并進行失效分析。

如果需要，根據(jù)測試結果調整測試參數(shù)，并重新進行測試。

h、數(shù)據(jù)保存與報告編制

測試結束后，系統(tǒng)會提示保存測試結果。

確認保存數(shù)據(jù)，并根據(jù)測試結果編制詳細的測試報告。

報告應包括測試條件、測試結果、數(shù)據(jù)分析和結論等。

i、后續(xù)處理

根據(jù)測試結果，評估EMC與氧化銅板之間的機械強度和可靠性。

如果測試結果不滿足設計要求，可能需要重新設計或改進制造工藝。

以上就是小編介紹的有關于引線框氧化與可靠性關系的研究相關內容了，希望可以給大家?guī)韼椭?！如果您還想了解更多關于推拉力測試機怎么使用和校準，推拉力測試儀操作規(guī)范，焊接強度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題，歡迎您關注我們，也可以給我們私信和留言，【科準測控】小編將持續(xù)為大家分享推拉力測試機在鋰電池電阻、晶圓、硅晶片、IC半導體、BGA元件焊點、ALMP封裝、微電子封裝、LED封裝、TO封裝等領域應用中可能遇到的問題及解決方案。