检测范围

键合强度检测主要应用于材料科学、电子封装、半导体制造、汽车及航空航天等领域,涵盖以下对象:

  1. 电子封装:芯片与基板、引线框架与塑封材料之间的键合强度。
  2. 复合材料:金属-金属、金属-陶瓷、聚合物-陶瓷等异质材料的界面结合力。
  3. 微电子器件:焊点、倒装芯片凸点、薄膜涂层的粘附性能。
  4. 生物医学材料:植入体与生物组织或涂层的结合强度。

检测项目

  1. 剪切强度:评估键合界面在平行方向上的抗剪切破坏能力。
  2. 拉伸强度:测试键合材料在垂直方向上的抗拉脱能力。
  3. 剥离强度:分析薄膜、涂层或柔性材料从基底剥离时所需的力。
  4. 疲劳强度:模拟循环载荷下键合界面的耐久性。

检测仪器

  1. 万能材料试验机:用于剪切、拉伸和剥离强度的定量测试,载荷范围覆盖0.1 N至100 kN。
  2. 微力测试系统(如Dage系列):针对微小焊点或微电子器件的键合强度检测,精度达0.01 N。
  3. 超声波扫描显微镜(SAT):无损检测键合界面的空洞、分层等缺陷。
  4. X射线衍射仪(XRD):分析键合界面的晶体结构及残余应力分布。

检测方法

  1. 剪切测试(ASTM D1002标准)

    • 样品制备:将键合材料加工成标准尺寸(如10 mm×10 mm)。
    • 步骤:固定样品下表面,通过水平移动上夹具施加剪切力,记录断裂时的最大载荷。
    • 结果计算:剪切强度=最大载荷/键合面积。
  2. 拉伸测试(ISO 4587标准)

    • 样品固定:使用专用夹具垂直夹持键合界面两侧。
    • 步骤:以恒定速率(如1 mm/min)拉伸至断裂,采集载荷-位移曲线。
    • 关键参数:拉伸强度、弹性模量及断裂伸长率。
  3. 剥离测试(ASTM D903标准)

    • 适用对象:柔性材料或薄膜涂层。
    • 方法:将样品一端剥离并固定在剥离角(如90°或180°)夹具上,以恒定速度剥离,记录单位宽度的剥离力。
  4. 疲劳测试(ASTM E466标准)

    • 条件:施加循环载荷(如正弦波),频率5-50 Hz,循环次数≥10⁶次。
    • 失效判定:界面裂纹扩展或强度下降至初始值的50%。

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