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键合强度测试检测

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发布时间：2025-04-23 11:34:58 更新时间：2025-05-13 19:07:36

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

键合强度测试检测概述

键合强度测试是材料科学、电子封装、微电子制造等领域中至关重要的质量控制环节，主要用于评估两种材料（如金属与陶瓷、芯片与基板、涂层与基体等）之间的结合性能。该测试通过模拟实际使用中的受力条件，验证键合界面的可靠性和耐久性，确保产品在高温、振动、湿度等复杂环境下的稳定性。随着精密制造技术的发展，键合强度测试已成为半导体封装、航空航天材料、医疗器械等高端行业的核心检测项目之一。

检测项目

键合强度测试主要包括以下几类项目：
1. 拉伸强度测试：测量材料在垂直方向上的最大抗拉强度；
2. 剪切强度测试：评估界面在平行受力方向上的抗剪切能力；
3. 剥离强度测试：针对薄膜、涂层等薄层材料的结合力评估；
4. 疲劳强度测试：模拟长期循环载荷下键合界面的耐久性；
5. 环境适应性测试：结合温度、湿度等条件进行综合强度分析。

检测仪器

常用检测设备包括：
- 万能材料试验机：配备高精度载荷传感器，支持拉伸、压缩、弯曲等多种模式；
- 微力测试系统：适用于微电子器件的小尺度键合强度测量（精度可达0.01N）；
- 超声波扫描显微镜（SAT）：用于无损检测键合界面的空洞或分层缺陷；
- 高温剪切试验机：在特定温度下评估材料结合性能；
- 激光干涉仪：通过位移测量反推键合应力分布。

检测方法

主流测试方法包括：
1. 直接拉伸法（ASTM F692）：通过夹具垂直拉伸试样至断裂；
2. 推球剪切法（JEDEC JESD22-B117）：用球形压头施加剪切力；
3. 90°/180°剥离法（ISO 8510）：测量剥离过程中的持续载荷；
4. 超声脉冲反射法：利用声波传播特性分析界面完整性；
5. 有限元模拟法：结合实验数据进行应力分布数值分析。

检测标准

国际及国内主要参考标准包括：
- ASTM D1002：金属与金属粘接剪切强度标准；
- MIL-STD-883：微电子器件键合强度军用标准；
- GB/T 10424：金属涂层结合强度测定方法；
- IPC-TM-650：印刷电路板键合强度测试规范；
- ISO 4624：色漆和清漆的拉开法附着力试验。