[发明专利]半导体器件引线键合强度试验能力的验证方法

权利要求书

1.一种半导体器件引线键合强度试验能力的验证方法，包括以下步骤：

S1.引线键合强度标准力值溯源：

S1.1.准备一套±0.1％等级的专用砝码，其标称质量分别为10g、20g、50g、100g、200g、500g和1kg；

S1.2.将步骤S1.1所述专用砝码送到可溯源至国家测量标准或国防最高测量标准的计量检定机构进行校准，校准结果满足等级要求后，在校准证书上记录每只砝码的折算质量；

S1.3.取回步骤S1.2所述专用砝码，记为标准砝码；

S2.引线键合强度标准力值传递：

S2.1.准备下列物件：引线键合强度试验设备；拉力测试模块、拉力校准卡钩和鼠标垫；标准砝码；

S2.2.建立新的力值标准数据库；

S2.2.1.打开引线键合强度试验设备电源；

S2.2.2.登录到引线键合强度试验设备软件系统；

S2.2.3.选择“Home”，使用设备平台控制器，将设备操作平台X轴移到最左边的位置，Y轴所有的方向都朝向系统前面；

S2.2.4.将鼠标垫平放在X轴上；

S2.2.5.将拉力测试模块装入引线键合强度试验设备并固定锁紧；

S2.2.6.从设备软件系统顶部菜单条选择“Service”-“Module”-“CalibrationWizard”,待校准窗口显示时，默认所安装的测试模块，选择“Next”继续，选择测试模块的子量程100gf选件，点击“Calibration”，再点击“Next”；

S2.2.7.按屏幕提示将准备好的拉力校准卡钩安装到测试模块上，在拉杆上拧紧固定螺钉，使用Z轴操纵杆降低模块到足够低且稳定的高度，将标准砝码挂到拉力校准卡钩上，若碰撞指示灯亮，稍微降低Z轴，直到灯灭；

S2.2.8.选择“Next”，点击“Start”按钮，启动校准例行程序；

S2.2.9.校准完成后，观察弹出窗口：

S2.2.9.1.若弹出窗口显示“Data collected successfully”，则选择“Next”，将校准后的数据保存到测试模块中；

S2.2.9.2.若弹出窗口显示“Excess load vibration”，则先检查卡钩上所挂标准砝码重量与所选择的子量程是否相符？如不相符，选择“Back”，挂回正确的砝码；如果相符，则检查卡钩松弛情况，若卡钩松弛过大，向上移动Z轴，直到校准卡钩去除松弛；重复步骤S2.2.8-S2.2.9，直至弹出窗口显示“Data collected successfully”为止；

S2.2.10.重复步骤S2.2.6-S2.2.9，分别选择该拉力测试模块的子量程50gf、20gf、10gf选件,建立标准力值数据库；

S2.2.11.重复步骤S2.2.5-S2.2.10，建立其它拉力测试模块的各个子量程(1000gf、500gf、200gf、100gf)的标准力值数据库；

S2.3.检查标准力值校准；

S2.3.1.重复步骤S2.2.1-S2.2.5；

S2.3.2.从设备软件系统顶部菜单条选择“Service”-“Module”-“CalibrationWizard”,待模块校准窗口显示时，默认所安装的模块，选择“Next”继续，选择模块的子量程100gf选件，点击“Check Calibration”，再点击“Next”；

S2.3.3.重复步骤S2.2.7-S2.2.8；

S2.3.4.校准检查完成后，观察弹出窗口：

S2.3.4.1.若弹出窗口显示“Module performing within specification”，选择“Lowforce details”选项以查看校准检查数据，选择“Next”返回选择子量程菜单并生成校准报告，或选择“Quit”结束校准检查；

S2.3.4.2.若弹出窗口显示“Module not performing within specification”，先判断是否因为测试模块需要进行校准？是便返回，重新执行步骤S2.2，不是则检查是否因为校准卡钩松弛过大？是便向上移动Z轴，直到校准卡钩去除松弛；不是则检查是否因为用于传递校准的标准重量不正确？是便返回，挂回正确的砝码；然后，重复步骤S2.2.8-S2.3.4.1；

S2.3.4.3.若弹出窗口显示“Excess load vibration”，先判断是否因为校准过程中重量摆动过多？是便返回，向上移动Z轴，使重量不再松弛摆动；不是则检查是否因为重量不正确？是便返回，换上正确砝码；不是则检查是否因为在校准之前模块处于张力状态？是便返回，向下移动Z轴，直到卡钩循环不再处于张力状态；然后，重复步骤S2.2.8-S2.3.4.1；

S2.3.5.重复步骤S2.3.2-S2.3.4，分别选择该测试模块的子量程50gf、20gf、10gf，完成该拉力测试模块的标准力值校准检查；

S2.3.6.重复步骤S2.3.1-S2.3.4，完成其它拉力测试模块的各个子量程(1000gf、500gf、200gf、100gf)的标准力值校准检查；

S2.4.检查校准线性度；

S2.4.1.重复步骤S2.2.1-S2.2.5；

S2.4.2.菜单条选择“Service”-“Module”-“Calibration Wizard”，待模块校准窗口显示时，默认所安装的模块，选择“Next”继续，选择模块的子量程100gf选件，点击“LinearityCheck”，再点击“Next”；

S2.4.3.重复S2.2.7；

S2.4.4.输入“Linearity check mass”的数值，然后选择“Next”；

S2.4.5.点击“Start”按钮，启动校准例行程序；

S2.4.6.线性度检查完成后，观察弹出窗口：

S2.4.6.1.若弹出窗口显示“Module performing within specification”，选择“Lowforce details”选项以查看线性度检查过程中捕获的数据，选择“Next”返回选择子量程菜单，或选择“Quit”退出校准向导；

S2.4.6.2.若弹出窗口显示“Module not performing within specification”，先判断是否因为测试模块需要进行校准？是便选择“Low force details”选项以查看线性度检查过程中捕获的数据，选择“Next”返回选择子量程菜单，生成校准报告或执行S2.2.重新进行校准，不是则检查是否因为使用的重量不正确？是便选择“Back”，挂回正确的砝码，重复步骤S2.4.5-S2.4.6.1；

S2.4.6.3.若弹出窗口显示“Excess load vibration”，先判断是否因为校准过程中重量摆动过多？是便选择“Back”，向上移动Z轴，使重量不再松弛摆动，不是则检查是否因为开始校准之前校准卡钩处于张紧？是便向下移动Z轴，直到卡钩循环不再处于张力状态；重复步骤S2.4.5-S2.4.6.1；

S2.4.7.点击“Calibration report”按钮，输入报告参数，然后选择“Show report”；

S2.4.8.重复步骤S2.4.2-S2.4.7，完成该拉力测试模块的其他子量程(50gf、20gf、10gf)的校准线性度检查；

S2.4.9.重复S2.4.1-S2.4.7，完成其它拉力测试模块的各个子量程(1000gf、500gf、200gf、100gf)的校准线性度检查；

S3.整体测试系统能力验证：

S3.1.在同一生产厂家同一批次需要进行键合强度测试的器件中选取被测试样品；

S3.2.统一试验条件，包括使用的拉力钩针直径、钩针提升速度、测试位置和测试模块子量程，要求记录每根键合丝的引线键合强度值和脱离模式；

S3.3.选取代表不同试验能力的几套整体测试系统，或拥有不同引线键合强度试验设备和人员的几家实验室，对各测试系统进行引线键合强度试验的数据按相对所选量程的均值进行统计，再用以下公式计算平均值：

式中：n-测试数据总数；X_i-按相对均值统计的测试数据；

S3.4.根据以下公式评判各个测试系统测试引线键合强度的试验结果，并验证经上述方法确定的测试系统设备能力是否准确以及过程是否有效：

式中：σ-标准差；-各个测试系统测试的引线键合强度相对均值的平均值；套测试系统测试的引线键合强度相对均值的平均值；

S3.5.若σ≤1，确认测试系统引线键合强度试验能力准确且方法有效。