การทดสอบแรงกดของแพ็คเกจ IC
ความท้าทาย
แนวโน้มที่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิดสามประการในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ เลย์เอาต์ของ PCB ที่ซับซ้อน การลดขนาดของแพ็คเกจ และการติดตั้งส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูงขึ้นเรื่อยๆ กำลังผลักดันความต้องการในการวิเคราะห์คุณลักษณะทางกลที่แม่นยำยิ่งขึ้นของวงจรรวมและแพ็คเกจอิเล็กทรอนิกส์
การประกอบ IC และส่วนประกอบอื่นๆ ทั้งสองด้านของ PCB ทำให้เกิดความเค้นเชิงกลซึ่งเพิ่มโอกาสในการเกิดรอยร้าวและการแตกหัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความหนาแน่นของส่วนประกอบเพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน OEM จำเป็นต้องเข้าใจไม่เพียงแต่พฤติกรรมทางกลของแพ็คเกจเหล่านี้ภายใต้ภาระแรงกดเท่านั้น แต่ยังต้องเข้าใจว่าการใช้แรงส่งผลต่อเอาต์พุตทางไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของตัวชิปเองอย่างไร เนื่องจากวัสดุและรูปทรงของแพ็คเกจมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ข้อกำหนดในการวิเคราะห์คุณลักษณะทางกลและทางไฟฟ้าร่วมกันเหล่านี้จึงมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในโปรแกรมการพัฒนาและการควบคุมคุณภาพ
โซลูชันของเรา
การทดสอบแรงกดแบบหลายจุดด้วย Automated XY Stage - ระบบเสาเดี่ยวและเสาคู่ Instron 6800 Series ที่กำหนดค่าด้วย Automated XY Stage ช่วยให้สามารถทดสอบแรงกดขนาดเล็กในหลายจุดของชิปหรือส่วนประกอบได้ในลำดับการทำงานอัตโนมัติเพียงครั้งเดียว อุปกรณ์จับยึดแบบสั่งทำพิเศษที่พัฒนาโดย Custom Solutions Group ของ Instron จะยึดส่วนประกอบในตำแหน่งที่ถูกต้องเพื่อการทดสอบที่แม่นยำและทำซ้ำได้ และมีหัววัด (probe) หลากหลายรูปแบบให้เลือกใช้ หรือสามารถพัฒนาขึ้นเพื่อทำการทดสอบแรงกดแบบระบุจุดสำหรับรูปทรงส่วนประกอบเฉพาะด้านได้
การแก้ไขค่าความยืดหยุ่นของระบบ (System Compliance Correction) - เนื่องจากการทดสอบแรงกดขนาดเล็กเป็นการวัดการกระจัดหรือการโก่งตัวในระดับไมครอน แม้แต่ความยืดหยุ่นเพียงเล็กน้อยจากตัวเครื่อง โหลดเซลล์ และอุปกรณ์จับยึดก็สามารถส่งผลต่อความแม่นยำของผลลัพธ์ได้ ขั้นตอนการแก้ไขค่าความยืดหยุ่น (compliance correction) สามารถทำได้เพื่อขจัดผลกระทบเหล่านี้ออกจากการวัดการกระจัด เพื่อให้มั่นใจว่าค่าการโก่งตัวที่รายงานนั้นสะท้อนถึงพฤติกรรมของชิ้นงานทดสอบอย่างแม่นยำ แทนที่จะเป็นลักษณะเฉพาะของระบบ
การทดสอบแรงกดทั้งแพ็คเกจ - มี Micro-compression platens พร้อมสำหรับการทดสอบแรงกดของทั้งแพ็คเกจหรือชิปพร้อมกัน ช่วยให้สามารถวิเคราะห์คุณลักษณะของความแข็งเกร็ง (stiffness) และความแข็งแรงต่อแรงกดโดยรวมของแพ็คเกจในฐานะหน่วยเดียวได้
ตัวเลือกการวัดการกระจัด - มีวิธีการวัดการกระจัดสองวิธีให้เลือกตามข้อกำหนดของการใช้งาน:
- การวัดแบบสัมผัส — LVDT Platen Displacement Fixture ให้การวัดการโก่งตัวแบบสัมผัสโดยตรงสำหรับการใช้งานที่การสัมผัสทางกายภาพกับชิ้นงานทดสอบสามารถยอมรับได้
- การวัดแบบไม่สัมผัส — AVE3 Advanced Video Extensometer ให้การวัดการโก่งตัวแบบไม่สัมผัสในระดับไมครอนสำหรับชิ้นงานทดสอบที่บอบบางซึ่งการสัมผัสอาจส่งผลต่อผลลัพธ์
ซอฟต์แวร์ Bluehill® Universal พร้อมการรวมช่องสัญญาณไฟฟ้า - ซอฟต์แวร์ Bluehill® Universal ใช้เพื่อตั้งค่าและดำเนินการทดสอบสำหรับทั้งการทดสอบหลายจุดด้วย XY stage และการทดสอบแรงกดทั้งแพ็คเกจด้วย platen สามารถใช้ช่องสัญญาณความเครียดภายนอกเพื่อบันทึกการวัดทางไฟฟ้า เช่น แรงดันไฟฟ้าและความต้านทาน ควบคู่ไปกับข้อมูลแรงทางกล โดยผลลัพธ์แบบกราฟิกจะแสดงความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่ใช้และเอาต์พุตทางไฟฟ้าโดยตรงในซอฟต์แวร์






