集成电路指标塑性测试

集成电路的塑性测试是评估其封装与内部结构在机械应力下抗永久变形能力的关键环节,直接关系到芯片在装配、运输及使用过程中的结构完整性与长期可靠性。该检测通过模拟多种应力条件,精准分析材料的屈服、蠕变与疲劳特性,为产品设计、工艺优化及失效分析提供至关重要的数据支撑。

原创阅读 192026-03-05工程师CMACNASISO高新技术企业

检测项目

1. 芯片封装体力学性能测试:封装材料屈服强度测定,封装体抗弯曲强度测试,封装体抗冲击韧性评估。

2. 焊点与凸点可靠性测试:焊球剪切强度与塑性变形分析,焊点抗拉强度与延展性测试,热疲劳后焊点塑性行为研究。

3. 基板与层压板特性测试:基板材料塑性应变能力评估,层间结合力与塑性变形关系测试,抗分层塑性性能分析。

4. 引线框架与键合线测试:引线框架材料塑性变形点测试,键合线拉断伸长率与塑性评估,键合点推球塑性变形分析。

5. 塑封料特性表征:塑封料压缩永久变形测试,塑性流动特性分析,热塑性行为评估。

6. 晶圆级机械性能测试:薄膜材料纳米压痕塑性参数提取,晶圆背金层塑性变形能力测试。

7. 疲劳与蠕变性能测试:低周疲劳塑性应变能测定,高温蠕变塑性变形阶段分析,应力松弛性能测试。

8. 界面结合强度与塑性:芯片与基板界面塑性剪切强度测试,塑封料与芯片界面塑性剥离行为分析。

9. 动态力学性能测试:高速冲击下的塑性变形响应分析,振动载荷下的累积塑性应变评估。

10. 环境试验后塑性评估:温湿度老化后材料塑性变化测试,高温存储后塑性性能保留率评估。

11. 失效模式塑性分析:开裂失效路径的塑性区分析,塑性变形导致的电性能漂移关联测试。

检测范围

各类封装形式的集成电路芯片、晶圆、陶瓷封装体、塑料封装体、焊锡球、铜柱凸块、金丝键合线、铝带键合材料、引线框架、有机封装基板、陶瓷基板、晶圆背面金属化层、塑封环氧树脂料、芯片粘结材料、散热盖板、封装用胶粘剂、硅通孔结构、微机电系统器件、功率模块封装组件、射频模块外壳

检测设备

1. 万能材料试验机:用于进行拉伸、压缩、弯曲等静态力学测试,精确测定材料的应力-应变曲线,从而得到屈服强度、抗拉强度及断后伸长率等塑性指标。

2. 微米/纳米压痕仪:通过在微观尺度上施加并卸载载荷,测量压痕深度与载荷的关系,用于评估薄膜、涂层及微小区域的硬度、弹性模量与塑性变形功。

3. 焊球剪切/拉拔测试仪:专门用于对集成电路焊点或凸点施加精确的剪切或拉拔力,以评估其界面结合强度及塑性变形直至失效的过程。

4. 热机械分析仪:在程序控温下对样品施加非震荡的微小静态力,测量其尺寸变化,用于研究材料的膨胀系数、软化温度及塑性流动行为。

5. 动态热机械分析仪:对样品施加振荡应力并测量其应变响应,用于分析材料在交变载荷下的黏弹性行为,包括塑性变形累积特性。

6. 高频疲劳试验机:可对微小试样施加高周或低周循环载荷,用于研究材料在重复应力下的疲劳寿命及塑性应变能演化规律。

7. 蠕变持久试验机:在恒定温度和恒定载荷下长时间测试样品,记录其随时间产生的塑性变形量,用于评估材料的抗蠕变性能。

8. 冲击试验机:通过摆锤或落锤对样品施加瞬时高能冲击,用于评估封装器件在机械冲击载荷下的抗脆断能力及塑性吸能特性。

9. 扫描电子显微镜:用于在微米至纳米尺度观察测试后样品的断裂形貌、塑性变形区、滑移线等特征,进行失效模式的微观塑性分析。

10. 非接触式应变测量系统:采用数字图像相关技术,在试样受载过程中全场、实时测量其表面位移与应变分布,尤其适用于分析塑性变形的局部化与非均匀性。

北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

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