高亮度LED用电路板线键合强度试验方法（球体剪切力）.docx

线键合强度试验方法（球体剪切力）D.0 引言 本方法译自日本JEITA协会的EIAJ ED-4703，K-113 线键合强度试验方法（球体剪切力）D.1 适用范围 本标准规定了用球体剪切力试验评价金丝线球部键合强度的方法，线键合采用热压法，或超声波与热压并用法注：此项试验主要用于元器件封装之前已封装产品进行试验时， 必须适当地开启封装体对于元器件的塑料封装体去除，可能会降低线键合强度，难以得到正确的数值，因此不希望用来测试封装后产品D.2 装置所用试验装置如图D.1，在规定的试验条件下，能实现把与金丝球部侧面平行的一定的力施加于金丝球部侧面图D.1 键合部的强度测定方法D.3 试验程序D.3.1 试验样品数有关试验的元器件和线键合方法， 及试样数由详细规范规定D.3.2 前处理有必要时由详细规范规定D.3.3 初始测定按详细规范规定的项目和条件进行D.3.4 试验如图D.1，剪切强度试验器金丝球部侧面平行，为了避免元件表面阻力此剪切器要有一定高度，由详细规范规定推力与元件表面平行，向键合部的推力应逐渐增加直至被剪切断裂对于剪切推力应做好以下记录：a） 记录达到破坏的推力数值（D.4 a））。

b）在详细规范有规定时，当推力已满足规定的最小值，则可不再增加推力进行下去（D.4 b））D.4 判定基准a) 把记录的键合处产生断裂时的推力，与详细规范规定最小剪切断裂值比较，判定是否合格b) 在详细规范有规定最小值时，达到规定的推力最小值后就可判定剪切强度试验合格，可以不必再增加推力至键合处产生断裂c) 在有规定时，D.4 a）和断裂分类(参考)组合D.5 详细规范所规定事项 各种元器件做线键合测试的数量，及金属线的选定； 前处理方法 (有必要时)； 初始测量的项目和条件 (有必要时)； 剪切强度试验器在金线球体侧面的高度； 最小剪切至断裂的力； 在没有剪切至断裂的最小剪切断裂的力； 判定基准数和断裂分类的组合 (有必要时)； 断裂的分类 (有必要时) D.6 参考球体剪切强度试验时，一般会产生的金线球体与铝面键合处的断裂类型大致如图D.2所示模式：(a) 金的剪切强度比金属间化合物小时，金内部的断裂 (图D.2之①)；(b) 键合界面有污染，键合条件差，非正常键合时出现的断裂(图D.2之②)；(c) 各金属间化合物出现微小裂纹等缺陷造成剪切强度差。

此界面被破坏有扩散的断裂（图D.2之③）；(d) 扩散层增大，有Au6 Al2 到达SiO2 界面，Au6 Al2 与SiO2界面间结合力减少，此界面破裂会露出SiO2(图D.2之④)；(e) 在扩展层中有残余Al存在，Al的剪切强度比化合物层小，则有Al层被破坏模式 (图D.2之②、③)；(f) SiO2 中有刮擦伤痕，引起裂纹的断裂模式(图D.2之⑤)；(g) Si结晶有大的刮擦伤痕，引起裂纹的断裂模式(图D.2之⑥)；基本上希望发生断裂的模式是(a)或(c)，而发生其它模式应探讨改善方法图D.2 断裂模式例 (金线球体与铝面键合部截面图)3。