在半導(dǎo)體封裝、LED制造、電子元器件檢測(cè)過(guò)程中，推拉力測(cè)試機(jī)經(jīng)常需要面對(duì)不同類(lèi)型樣品的力學(xué)測(cè)試需求。例如，金線鍵合測(cè)試主要檢測(cè)微小力值下的焊線結(jié)合強(qiáng)度，而芯片剪切、元器件連接強(qiáng)度測(cè)試則需要覆蓋更大的測(cè)試范圍。
由于不同測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的力值范圍不同，傳統(tǒng)推拉力測(cè)試機(jī)通常需要配置多個(gè)不同量程的測(cè)試模塊，以覆蓋不同測(cè)試范圍。那么，如何通過(guò)一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)滿足多種力值檢測(cè)需求呢？這就涉及到推拉力測(cè)試機(jī)中的分段量程技術(shù)。
本文科準(zhǔn)測(cè)控小編將基于 Alpha-W260 自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)，為您介紹分段量程技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)方式，以及它如何應(yīng)用于金線拉力、金球推力、芯片剪切等測(cè)試場(chǎng)景。
一、 什么是推拉力測(cè)試機(jī)的分段量程技術(shù)？
推拉力測(cè)試機(jī)的分段量程技術(shù)，是指通過(guò)測(cè)試模塊內(nèi)部設(shè)置多個(gè)可選量程，使同一個(gè)測(cè)試模塊能夠覆蓋多個(gè)力值范圍，在進(jìn)行不同項(xiàng)目測(cè)試時(shí)，用戶可以根據(jù)樣品需求選擇對(duì)應(yīng)量程范圍，而無(wú)需更換多個(gè)測(cè)試模塊。
以Alpha-W260自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)為例，設(shè)備支持量程分段選擇功能，可根據(jù)不同測(cè)試需求更換對(duì)應(yīng)測(cè)試模塊，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別模塊，并進(jìn)行量程切換。例如，WP-100g 模塊適用于金線拉力、微型焊線結(jié)合強(qiáng)度等小力值測(cè)試，WP-1kg 模塊可滿足更大范圍的拉力檢測(cè)需求。在推力測(cè)試方面：BS-250g主要用于金球推力等測(cè)試項(xiàng)目，對(duì)于芯片剪切等較大力值測(cè)試，可以選擇DS-50kg 推力測(cè)試模塊來(lái)覆蓋更大的剪切力測(cè)試范圍。
二、分段量程相比傳統(tǒng)方案有什么區(qū)別？
傳統(tǒng)推拉力測(cè)試機(jī)通常采用固定量程測(cè)試方式，即一個(gè)傳感器模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)主要測(cè)試范圍。例如：測(cè)試金線拉力，需要小量程模塊；測(cè)試金球推力，需要另一規(guī)格模塊；測(cè)試芯片剪切，需要更大量程模塊。當(dāng)測(cè)試項(xiàng)目增加時(shí)，需要配置更多測(cè)試模塊。
而采用分段量程設(shè)計(jì)后，一個(gè)測(cè)試模塊內(nèi)部可以提供多個(gè)量程選擇。以 Alpha-W260 為例：
WP-100g 模塊并不是只能測(cè)試100g，而是可以根據(jù)需求選擇：100g、50g、25g、10g；BS-250g 模塊也不僅限于250g測(cè)試，而可以選擇：250g、100g、50g、25g。這種方式使測(cè)試人員可以根據(jù)樣品實(shí)際破壞力范圍選擇合適量程，而不需要針對(duì)每個(gè)測(cè)試力值單獨(dú)配置一個(gè)模塊。
三、分段量程技術(shù)適用于哪些測(cè)試？
Alpha-W260 自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)主要應(yīng)用于微電子封裝后的焊接強(qiáng)度測(cè)試、焊點(diǎn)與基板粘接力測(cè)試以及失效分析。常見(jiàn)測(cè)試包括晶片推力、金球推力、金線拉力等。
1. 金線拉力測(cè)試（Wire Pull）
在半導(dǎo)體IC封裝和LED封裝過(guò)程中，金線用于連接芯片與基板。
通過(guò)推拉力測(cè)試機(jī)進(jìn)行金線拉力測(cè)試，可以檢測(cè)：
金線焊接強(qiáng)度；
焊點(diǎn)結(jié)合情況；
斷裂位置分析。
對(duì)于這類(lèi)微小力值測(cè)試，可選擇 WP-100g 拉力模塊，根據(jù)樣品需求選擇10g、25g、50g或100g量程。
2. 金球推力測(cè)試（Ball Shear）
金球推力測(cè)試主要用于檢測(cè)焊球與焊盤(pán)之間的結(jié)合強(qiáng)度。
測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)推刀施加橫向作用力，使金球發(fā)生破壞，從而分析：
焊點(diǎn)強(qiáng)度；
焊接質(zhì)量；
失效模式。
BS-250g 推力模塊支持25g～250g多個(gè)量程，可用于不同規(guī)格焊點(diǎn)測(cè)試。
3. 芯片剪切測(cè)試（Die Shear）
芯片剪切測(cè)試主要用于檢測(cè)芯片與基板之間的連接強(qiáng)度。
對(duì)于較大尺寸芯片或需要更高測(cè)試力的樣品，可采用 DS 系列推力測(cè)試模塊。
例如 DS-50kg 模塊支持：50kg、25kg、10kg、5kg多個(gè)測(cè)試范圍，可用于芯片剪切、封裝結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析等測(cè)試。
四、 選擇推拉力測(cè)試機(jī)時(shí)，量程配置需要注意什么？
選擇推拉力測(cè)試機(jī)時(shí)，量程并不是越大越好，而是需要結(jié)合實(shí)際測(cè)試樣品進(jìn)行匹配。
主要需要考慮以下幾個(gè)方面：
1. 測(cè)試樣品的最大破壞力
需要確認(rèn)樣品斷裂、脫離或剪切時(shí)所需的最大測(cè)試力，避免超出設(shè)備量程。
2. 是否包含微小力值測(cè)試
如果涉及金線、微型焊點(diǎn)等測(cè)試，需要選擇能夠覆蓋小量程范圍的測(cè)試模塊。
例如金線拉力測(cè)試通常更關(guān)注10g、25g等小力值范圍。
3. 是否存在多種測(cè)試項(xiàng)目
如果企業(yè)同時(shí)涉及：
金線拉力；
金球推力；
芯片剪切；
PCB元件測(cè)試；
則需要考慮設(shè)備是否支持多個(gè)測(cè)試模塊以及分段量程選擇。
4. 后續(xù)測(cè)試需求變化
電子制造行業(yè)測(cè)試項(xiàng)目可能隨著產(chǎn)品變化而調(diào)整，支持多個(gè)量程選擇的設(shè)備，在后續(xù)增加測(cè)試項(xiàng)目時(shí)更容易匹配新的檢測(cè)需求。
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對(duì)于半導(dǎo)體封裝、LED制造、電子元器件檢測(cè)等行業(yè)來(lái)說(shuō)，根據(jù)測(cè)試對(duì)象選擇合適量程，是保證測(cè)試結(jié)果可靠的重要環(huán)節(jié)。更多關(guān)于Alpha-W260自動(dòng)推拉力測(cè)試機(jī)、金線拉力測(cè)試設(shè)備、金球推力測(cè)試機(jī)、芯片剪切測(cè)試設(shè)備等內(nèi)容，歡迎關(guān)注科準(zhǔn)測(cè)控。
