隨著顯示技術的飛速發展,miniLED以其高亮度、高對比度、長壽命和精準的動態控制能力,正迅速成為gao端顯示器、車載顯示和商用大屏市場的核心技術。然而,miniLED芯片尺寸微小(通常小于100μm),焊點間距極窄,這對其封裝工藝的可靠性提出了qian所未有的挑戰。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。
因此,如何精準、可靠地評估miniLED芯片與基板之間焊點的結合強度,成為產業鏈中至關重要的質量關卡。剪切力測試,特別是超小間距的微焊點拉力測試,是解決這一問題的關鍵手段。本文科準測控小編將圍繞Alpha W260推拉力測試機,深入淺出地介紹miniLED超小間距拉力測試的原理、遵循的標準、核心設備以及詳細的操作流程,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
拉力測試,在此應用中也常被稱為“拉脫測試"或“拔取測試",其核心原理是模擬一個垂直于焊接平面的、可控的拉伸力,作用于miniLED芯片上,直至焊點發生失效。
測試時,一個精密的拉力測試鉤或專用夾具會小心地勾住miniLED芯片的頂部或側面。測試機通過力傳感器和位移傳感器,持續并精確地記錄施加的拉力和對應的位移變化,從而生成一條“拉力-位移"曲線。通過分析這條曲線,我們可以獲得:
最大拉力值:這是焊點所能承受的極限拉力,直接反映了焊點的結合強度。
失效模式:通過測試后對失效界面的觀察(通常在顯微鏡下),可以判斷失效是發生在:
焊料內部:理想的韌性斷裂,說明焊接界面結合良好。
芯片與焊料界面:可能是芯片表面的鍍層問題或界面污染。
焊料與基板焊盤界面:可能是焊盤氧化或潤濕不良。
芯片本身破裂:說明施加的力已超過芯片本身的強度。
通過對大量樣品進行測試和數據分析,可以定量評估焊接工藝的穩定性、一致性和可靠性。
二、 測試標準
JEDEC JESD22-B117A: 《半導體器件粘接強度測試方法》。
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)。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推拉力測試機
儀器簡介:
Alpha W260是一款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、點膠針壓力測試)而設計。其zhuo越的性能使其成為進行miniLED超小間距拉力測試的理想選擇。
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。
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miniLED芯片與測試鉤的相對位置,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拉力測試鉤、夾爪,以適應不同尺寸和封裝形式的miniLED芯片。
四、 測試流程
步驟一:樣品準備與固定
將已完成焊接的miniLED樣品板(PCB或玻璃基板)清潔干凈。
將樣品板牢固地固定在測試機的樣品臺上,確保測試區域平整、穩定。
步驟二:儀器初始化與校準
開啟Alpha W260主機和電腦軟件。
根據測試力值范圍,選擇合適的力傳感器并進行力值歸零和校準。
安裝適合待測miniLED芯片尺寸的拉力測試鉤。
步驟三:視覺對位
通過軟件控制移動平臺,將待測的miniLED芯片移動到顯微鏡視野中心。
調節焦距,使芯片和測試鉤都清晰可見。
精細調整測試鉤的X, Y, Z位置,使測試鉤能夠從側面或上方平穩、垂直地勾住芯片的指定位置(注意避免鉤到基板或相鄰芯片)。
步驟四:參數設置
在控制軟件中設置測試參數:
測試模式: 選擇“拉力測試"。
測試速度: 通常設置為0.1 - 1.0 mm/min,具體速度需根據標準或內部規范設定。
回程高度: 設置測試完成后測試鉤的返回位置。
終止條件: 通常設置為“力值下降百分比"(如下降80%),表示焊點已失效。
步驟五:執行測試
確認所有參數和位置無誤后,在軟件上點擊“開始測試"。
測試機將自動運行:測試鉤按照設定速度向上運動,對芯片施加拉力,軟件實時繪制“拉力-位移"曲線。
當焊點失效,拉力驟降,達到終止條件時,測試自動停止,測試鉤返回原位。
步驟六:數據記錄與失效分析
軟件自動記錄并保存本次測試的最大拉力值(單位:克力gf或牛頓N)。
將樣品移至離線顯微鏡下,觀察并記錄焊點的失效模式(如前述的幾種模式)。拍照存檔。
重復以上步驟,對同一批次的多個樣品進行測試,以獲得統計意義的數據。
步驟七:生成報告
使用軟件的數據分析功能,對所有測試數據進行分析,計算平均值、標準差等統計量,并最終生成一份包含測試條件、原始數據、曲線和失效分析圖片的綜合性測試報告。
以上就是小編介紹的有關于miniLED超小間距拉力測試的相關內容了,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。