隨著顯示技術的飛速發展,小間距LED以其高亮度、高對比度和無縫拼接等優勢,已成為gao端顯示市場的主流選擇。然而,LED芯片尺寸的不斷縮小和封裝密度的持續提高,對焊點可靠性的評估提出了前所未you的挑戰。
任何一個微焊點的失效都可能導致像素點暗滅,嚴重影響顯示效果和產品品質。其中,金球推力測試作為評估LED芯片與基板焊接可靠性的關鍵手段,對于確保小間距LED顯示屏的質量至關重要。
本文科準測控小編將圍繞Alpha W260推拉力測試機,全面介紹小間距LED金球推力測試的原理、標準、儀器和操作流程,為相關行業的質量控制和工藝改進提供專業的技術參考。
一、測試原理
小間距LED金球推力測試的核心原理,是通過精密的推刀對LED芯片的金球施加一個水平、勻速的推力,推動金球直至其與焊盤界面發生斷裂。在此過程中,高精度傳感器實時監測并記錄下推力達到峰值時的力值,該最大力值即為金球的推力強度,從而量化評價金球焊接的牢固性與可靠性。
二、測試標準
JEDEC JESD22-B117A:《半導體器件粘接強度測試方法》,這是微電子封裝測試的基礎標準之一。
MIL-STD-883, Method 2023:《微電子器件測試方法標準》中的第2023方法(鍵合強度),在軍工和航空航天領域具有高度quan威性。
IPC-9708:針對表面貼裝元器件焊點可靠性的機械性能測試標準。
企業內部標準:許多lin先的miniLED制造商會根據自身產品的結構特點(如芯片尺寸、焊盤設計、所用焊料等),制定更為嚴格和具體的內部測試標準。
三、檢測儀器
1、Alpha W260推拉力測試儀
Alpha W260是科準測控推出的一款gao端、精密的微力值力學測試系統,專為微電子封裝(如芯片剪切、拉力測試)而設計。其zhuo越的性能使其成為進行小間距LED金球推力測試的理想選擇。
核心特點與優勢:
超高分辨率與精度:具備納米級位移控制精度和微牛級力值傳感能力,能夠精準捕捉miniLED微焊點微小的力值變化,確保測試數據的真實可靠。
zhuo越的穩定性與重復性:精密的機械結構和高剛性的框架,保證了測試過程中極低的振動和漂移,測試結果重復性高。
三軸有效行程:X軸有效行程140mm,Y軸有效行程140mm,Z軸有效行程65mm(標準機型),可按需定制。
強大的軟件功能:用戶友好的控制軟件支持全自動測試、數據實時顯示與記錄、曲線分析、參數設定(如測試速度、終點判斷條件)和批量生成報告。
高清視覺對位系統:集成高倍率、高景深的光學顯微鏡和CCD相機,配合精密的X-Y-Z移動平臺,操作者可以清晰地觀察LED芯片與測試推刀的相對位置,實現快速、精準的對位,這對于超小間距應用至關重要。
豐富的測試夾具:提供多種規格的專用推刀、夾具,以適應不同尺寸和封裝形式的小間距LED芯片。
四、測試流程
步驟一:準備工作
樣品制備:從LED封裝固晶后的半成品或成品中抽取樣本。確保樣品表面清潔,無污染、氧化或膠體殘留。
夾具安裝:選擇合適的樣品夾具,將LED樣品牢固、平整地固定在測試機臺上,確保測試時無松動。
工具選擇與安裝:根據金球的尺寸和間距,選擇合適的推刀(Shear Tool)。推刀的寬度應略小于金球直徑,且能順利插入金球間隙而不觸碰相鄰金球或芯片。將推刀正確安裝到測試臂上。
步驟二:系統設置
開機與校準:啟動Alpha W260測試機和軟件,根據需要執行力傳感器和工具的日常校準。
參數設定:在軟件中創建新的測試程序或調用已有程序。關鍵參數包括:
測試類型:選擇“推力測試 "。
測試速度:通常設定在50 - 500 μm/s范圍內,根據標準或內規設定。
接觸力:設定推刀接觸金球時的初始觸發力,通常很小(如1-2 gf)。
測試高度:設定推刀下探的起始高度,確保推刀能接觸到金球中上部。
推力上下限:設定合格產品的推力范圍。
步驟三:對位與測試
視覺對位:通過軟件控制機臺移動和顯微鏡對焦,將推刀jian端精確對準待測金球的側面中心位置。
執行測試:確認對位無誤后,點擊軟件“開始"按鈕。設備將自動完成整個推力測試過程:下探、接觸、推力、回位。
數據記錄:測試完成后,軟件會自動記錄并顯示該次測試的最大推力值(Peak Force)。
步驟四:結果分析與報告
重復測試:移動樣品或更換樣品,對同一批次的其他金球或LED單元進行測試,以獲得統計意義上的數據(通常建議每批次不少于30個有效數據點)。
數據分析:測試結束后,軟件可自動計算平均值、標準差、CPK等統計指標。
失效模式分析:在顯微鏡下觀察失效后的金球形態,判斷是界面斷裂還是金球本體斷裂,這對于工藝改進具有重要指導意義。
生成報告:利用軟件的報告功能,一鍵生成包含測試數據、統計圖表和測試條件的專業檢測報告。
五、典型失效模式分析
通過Alpha W260推拉力測試,可識別小間距LED金球焊接的以下典型失效模式:
焊接層失效:焊料與芯片或基板界面分離,或焊料內部斷裂
芯片破裂:外力作用下LED芯片脆性斷裂
焊球失效:焊球與PCB焊盤分離或焊球剪切斷裂
以上就是小編介紹的有關于小間距LED金球推力測試相關內容了,希望可以給大家帶來幫助。如果您還對推拉力測試機怎么使用視頻和圖解,使用步驟及注意事項、作業指導書,原理、怎么校準、杠桿如何校準和使用方法視頻,推拉力測試儀操作規范、使用方法和測試視頻,焊接強度測試儀使用方法和鍵合拉力測試儀等問題感興趣,歡迎關注我們,也可以給我們私信和留言。【科準測控】小編將持續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。