本发明专利技术提供了一种引线键合点可靠性检验装置及检测方法，所述装置包括：工作台、固定架、基板紧固和运动机构及拉拔机构，基板紧固和运动机构包括基板夹紧件、真空吸盘、支撑滑杆、第一弧形滑道、第二弧形滑道和座体，拉拔机构包括与固定架的所述第一部分的一侧固定连接的固定臂、具有限位板的引线夹、拉伸杆、紧固件、拉伸运动组件和复位件。所述方法基于L型引线的线径、拉力参数、第一、二角度、引线长度和摆动次数，判断并给出键合点可靠性检测结果。本发明专利技术能够针对超声键合不同材料键合区单个键合点进行检测；能够有效减少引线脱落和引线根部断裂等失效形式；可适用于摆动检验方式，也可适用于单个键合点的极限拉力测试方式；还能够以摇摆运动的方式进行疲劳老化检验。能够以摇摆运动的方式进行疲劳老化检验。能够以摇摆运动的方式进行疲劳老化检验。
【技术实现步骤摘要】
一种引线键合点可靠性检验装置及检验方法
[0001]本专利技术属于功率器件封装检测领域，具体涉及一种引线键合可靠性检验装置及检测方法。
技术介绍
[0002]引线键合技术是用金属丝将芯片电极与基板上相对应的电路焊区互连，将电极引出到外部电路中实现芯片与电路的连接。超声键合是引线键合最常见的技术之一，其所用劈刀一般为楔形劈刀，键合完成后键合点均为楔形键合点。
[0003]引线键合失效是功率器件封装失效的常见形式之一，引线键合失效模式主要有引线脱落和引线根部断裂，均位于键合点位置。在超声键合过程被键合的金属丝(金丝、银丝、铜丝、铝丝等)需要与不同材料的键合区互连，由于不同材料的热膨胀系数不同，引线脱落成为最常见的失效形式，而现有的键合强度评价方法是通过拉力试验拉断引线综合判断第一键合点、第二键合点整体强度是否达到要求。当第一键合点、第二键合点的键合区材料或镀层材料不同时，不能分别针对不同材料键合区单个键合点进行检验判断。
[0004]此外，现有的键合线老化试验，如功率循环老化试验，模拟的是芯片、键合线的实际工作状态，故该试验方法最为严格可靠，同时也存在一些问题：(1)功率循环试验的被测试样一般是成品，进行的是破坏性试验，因包含芯片等，所以成本较高；(2)功率循环老化试验能够在一定程度上做到针对键合线本身进行老化试验，但被测试样往往会出现其它缺陷，如芯片焊料层老化失效、芯片损坏等，从而导致被测试样失效，掩盖了键合线本身可能并没有失效的问题，键合线的可靠性不能被准确评估；(3)该试验方法存在设备成本高、老化耗费时间较长等缺点。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种引线键合点可靠性检验装置及检测方法，同时能够实现键合线疲劳老化的检验测试。该装置或方法具有设计合理，简单实用，操作方便，角度与次数可控可调，受环境干扰小的优点。
[0006]本专利技术的一方面提供了一种引线键合点可靠性检验装置，所述装置包括：
[0007]工作台，被配置为与外部结构连接以固定所述引线键合点可靠性检验装置；
[0008]固定架，包括沿第一方向固定设置在所述工作台上且沿第二方向彼此相对地的第一部分和第二部分，所述第二方向与所述第一方向垂直；
[0009]基板紧固和运动机构，包括基板夹紧件、真空吸盘、支撑滑杆、第一弧形滑道、第二弧形滑道和座体，其中，所述第一弧形滑道和第二弧形滑道分别相应设置在所述第一部分和所述第二部分中，所述支撑滑杆具有与座体固定连接的身部以及分别相应与第一弧形滑道、第二弧形滑道配合的两个轴状端部，所述真空吸盘设置在座体中并能够将待测试样基板的第二表面吸附在座体上，所述基板夹紧件具有能够紧固待测试样基板的第一表面以及与座体固定链接的第二表面，通过第一弧形滑道、第二弧形滑道与支撑滑杆的配合能够使
第一表面在第一角度内摆动，且在第一角度为0
°
的情况下，第一表面与所述第一方向垂直并与所述第二方向平行；
[0010]拉拔机构，包括与固定架的所述第一部分的一侧固定连接的固定臂、具有限位板的引线夹、拉伸杆、紧固件、拉伸运动组件和复位件，其中，引线夹、拉伸杆均可根据实际需要进行设计更换，例如对5mil线径的键合线，引线夹并不能完美固定住L型键合线尾部，需更换设计为拉钩式、真空孔式等引线固定装置，拉伸杆的一端在第一方向与第二方向所构成的平面内以可调节的第二角度与固定臂连接，拉伸杆的另一端与引线夹固定连接，引线夹通过限位板使待测试样基板上的L型引线与拉伸杆的中轴线方向平行，紧固件能够对拉伸杆进行限位和紧固，拉伸运动组件被配置为能够以预设的拉力参数使拉伸杆沿其中轴线方向做拉伸运动，复位件能够将拉伸杆恢复至初始位置，其中，所述第二角度为拉伸杆的所述中利要求1所述的引线键合点可靠性检验装置，其特征在于，所述引线键合轴线与所述第二方向之间的夹角；以及
[0011]滑杆能动机构，包括驱动元件、控制元件及显示元件，其中，所述驱动元件设置在第二部分中以可驱动支撑滑杆沿弧形滑道摆动，所述控制元件与所述驱动元件连接以可调节所述支撑滑杆摆动次数，所述显示元件沿所述第二方向设置在所述工作台表面以可显示运动次数。
[0012]所述引线键合点可靠性检验装置还包括高度调节机构，所述高度调节机构被设置在固定臂中、被设置在第一部分和第二部分中、或者被设置基板紧固和运动机构的座体中，并能够调节拉伸杆与基板夹紧件之间的距离。
[0013]所述第一角度在
‑
10
°
～10
°
范围内选择；优选的，所述第一角度在1
°
～3
°
或
‑3°
～
‑1°
范围内选择。
[0014]所述第二角度在
‑
60
°
～60
°
范围内选择；优选的，所述第二角度在
‑
30
°
～30
°
范围内选择。
[0015]所述L型引线为金线、银线、铜线或铝线。
[0016]所述支撑滑杆与座体一体化形成。
[0017]所述第一方向为竖直方向，所述第二方向为水平方向。
[0018]拉伸杆与固定臂连接的所述一端位于基板夹紧件的正上方。
[0019]本专利技术的另一方面提供了一种引线键合点可靠性检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0020]S1、将沿第二方向键合有L型引线的待测试样基板放置在所述真空吸盘上，使用所述基板夹紧件夹紧待测试样基板，打开所述真空吸盘以吸附并固定待测试样基板；
[0021]S2、调整所述第二角度，并通过引线夹及其限位板使L型引线沿与拉伸杆的中轴线方向平行的方向被夹紧；
[0022]S3、设置所述拉力参数和/或所述第一角度，通过驱动元件驱动所述摆动；
[0023]S4、基于L型引线的线径、所设置的拉力参数、第一角度、第二角度、L型引线未被键合部分的长度和从测试开始时刻至L型引线从待测试样基板脱落或L型引线断裂时刻对应的所述摆动的次数中选择的一项或多项，判断并给出键合点可靠性检测结果。
[0024]本专利技术的又一方面提供了一种引线键合点可靠性检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0025]S1、将沿第二方向键合有L型引线的待测试样基板放置在所述真空吸盘上，使用所述基板夹紧件夹紧待测试样基板，打开所述真空吸盘以吸附并固定待测试样基板；
[0026]S2、调整所述第二角度，并通过引线夹及其限位板使L型引线沿与拉伸杆的中轴线方向平行的方向被夹紧；
[0027]S3、设置所述第一角度为0
°
，通过所述拉伸运动组件施加逐渐增大的拉力参数，直至L型引线从待测试样基板脱落或L型引线断裂时刻，记录相应的拉力参数；
[0028]S4、基于L型引线的线径、所述相应的拉力参数、第二角度和L型引线未被键合部分的长度中选择的一项或多项，判断并给出键合点可靠性检测结果本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种引线键合点可靠性检验装置，其特征在于，所述引线键合点可靠性检验装置包括：工作台，被配置为与外部结构连接以固定所述引线键合点可靠性检验装置；固定架，包括沿第一方向固定设置在所述工作台上且沿第二方向彼此相对地的第一部分和第二部分，所述第二方向与所述第一方向垂直；基板紧固和运动机构，包括基板夹紧件、真空吸盘、支撑滑杆、第一弧形滑道、第二弧形滑道和座体；拉拔机构，包括与固定架的所述第一部分的一侧固定连接的固定臂、具有限位板的引线夹、拉伸杆、紧固件、拉伸运动组件和复位件；以及滑杆能动机构，包括设置在第二部分中的驱动元件，以驱动所述支撑滑杆为所述摆动提供动力。2.根据权利要求1所述的引线键合点可靠性检验装置，其特征在于，所述第一弧形滑道和第二弧形滑道分别相应设置在所述第一部分和所述第二部分中，所述支撑滑杆具有与座体固定连接的身部以及分别相应与第一弧形滑道、第二弧形滑道配合的两个轴状端部，所述真空吸盘设置在座体中并能够待测试样基板的第二表面吸附在座体上，所述基板夹紧件具有能够紧固待测试样基板的第一表面、以及与座体固定连接的第二表面，通过第一弧形滑道、第二弧形滑道与支撑滑杆的配合能够使第一表面在第一角度内摆动，且在第一角度为0
°
的情况下，基板夹紧件的所述第一表面与所述第一方向垂直并与所述第二方向平行。3.根据权利要求1所述的引线键合点可靠性检验装置，其特征在于，拉伸杆的一端在第一方向与第二方向所构成的平面内以可调节的第二角度与固定臂连接，拉伸杆的另一端与引线夹固定连接，引线夹通过限位板使待测试样基板的第一表面上的L型引线与拉伸杆的中轴线方向平行，紧固件能够对拉伸杆进行限位和紧固，拉伸运动组件被配置为能够以预设的拉力参数使拉伸杆沿其中轴线方向做拉伸运动，复位件能够将拉伸杆恢复至初始位置，其中，所述第二角度为拉伸杆的所述中轴线与所述第二方向之间的夹角。4.根据权利要求1所述的引线键合点可靠性检验装置，其特征在于，所述滑杆能动机构还控制元件和/或显示元件，所述控制元件被配置为能够与所述驱动元件连接以设定所述摆动的次数上限，所述显示元件被配置为能够统计并显示从测试开始时刻至L型引线从待测试样基板脱落或L型引线断裂时刻对应的所述摆动的次数。5.根据权利要求1所述的引线键合点可靠性检验装置，其特征在于，所述引线键合点可靠性检验装置还包括高度调节机构，所述高度调节机构被设置在固定臂中、被设置在第一部分和第二部分中、或者被设置基板紧固和运动机构的座体中，并能够调节拉伸杆与基板夹紧件之间的距离。6.根据权利要求1～4中任意一项所述的引线键合点可靠性检验装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：周卫金，王兴华，兰欣，
申请(专利权)人：元山济南电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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