MEMS传感器金线拉力与芯片推力测试：推拉力测试机选型及方法解析

最近我们接待了一位来自MEMS传感器封装领域的客户，他们主要生产应用于汽车电子与消费电子的MEMS传感器产品，目前想评估传感器封装过程中金线键合与芯片贴装的界面结合强度。

针对这一需求，科准测控小编今天就和大家分享一下，如何使用Beta-S100推拉力测试机来进行MEMS传感器的金线拉力与芯片推力测试。同时，也会一起聊聊这两项测试的工作原理、参考标准、测试设备及关键步骤，帮助大家在封装工艺开发、制程稳定性监控及失效分析中更高效地找到依据。

金线拉力测试基于动态拉伸力学原理，对MEMS传感器封装中的键合金线施加垂直拉伸载荷，直至其断裂或脱离焊盘，从而量化评估键合界面的结合强度。

芯片推力测试基于剪切力学原理，对MEMS传感器芯片与基板之间的粘接界面施加水平剪切载荷，直至芯片从基板表面脱离，从而量化评估贴装工艺的结合强度。

MIL-STD-883 Method 2011内部引线键合拉力测试 金线拉力测试

MIL-STD-883 Method 2019芯片剪切强度测试 芯片推力测试

JESD22-B117焊球剪切测试 焊球推力测试

GB/T 4937-1995半导体器件机械和气候试验方法 键合强度检测

IEC 62047-13MEMS结构粘附强度的弯曲和剪切试验方法 MEMS粘接强度测试

本次测试使用科准测控Beta-S100推拉力测试机

检查设备气源及电源连接状态，确认设备正常运行。根据测试项目安装对应模块（金线拉力测试安装WP-100g拉力模块，芯片推力测试安装BS-5kg或DS-50kg推力模块），系统自动识别模组参数。打开软件并登录，确认传感器初始化完成。在显微镜下检查推刀或钩针是否安装到位、有无损伤。

将MEMS传感器器件置于真空吸附平台上，调整位置使待测区域处于显微镜视场中心，开启真空吸附，确认基板水平固定、无晃动。若基板为陶瓷或金属材质，也可采用机械夹具固定。调节显微镜焦距至图像清晰。

在软件测试方法界面中新建测试方法，选择对应传感器型号及量程，设置测试速度为500 μm/s，输入合格力值判定标准（金线拉力测试通常为3.00 g，芯片推力测试通常为1000.00 g）。金线拉力测试需确认钩针位置位于线弧中点正下方；芯片推力测试需测量芯片厚度并设定剪切高度。

操纵摇杆将测试头移动至待测位置正上方，点击归零键将当前力值归零。点击开始按钮或按右摇杆A键启动测试，设备自动执行加载直至样品破坏。测试完成后，软件界面显示测试结果及力-时间/位移曲线。

步骤五：结果判定与数据保存

根据软件自动判定结果（PASS/FAIL）初步判断单项测试结果。点击保存按钮，将测试数据保存至指定路径，数据包含测试日期、操作员、测试参数、力值及失效模式等信息。测试结束后，在显微镜下观察并记录断口形貌，判断失效模式（金线拉力测试：线弧断裂、颈部断裂、焊盘剥离、球脱离等；芯片推力测试：内聚断裂、界面脱粘、芯片断裂等）。