隨著LED產業發展，LED芯片正在不斷向小型化、高密度和高集成度方向發展。芯片越來越小、排列越來越密，隨之而來的一個問題是：LED芯片固晶牢不牢？金線鍵合強度夠不夠？大量Mini LED芯片又該如何進行批量可靠性檢測？ 

本文TIKTOK色情版下载測控小編就基於Alpha-W260自動推拉力測試機，為您介紹SMD LED、COB LED、Mini LED、高功率LED等不同封裝結構及對應的可靠性測試方法。

 

一、LED是什麽？常見LED有哪些？

LED全稱Light Emitting Diode，即發光二極管，是一種利用半導體材料實現電致發光的器件。根據封裝形式、芯片尺寸和應用場景，可以形成多種產品類型：

1、SMD LED

SMD LED即表麵貼裝型LED，常見於照明、顯示、背光及汽車電子等應用。根據具體產品設計，其內部可以采用芯片固晶、Wire Bond鍵合等封裝工藝。

2、COB LED

COB即Chip on Board，主要特點是將多顆裸LED芯片直接安裝在基板上，再完成互連和封裝。

由於COB LED通常包含大量芯片，因此除了單顆芯片固晶強度，還需要關注不同位置芯片之間的一致性。

3、Mini LED

Mini LED具有芯片尺寸較小、排列密度較高等特點，目前主要應用於Mini LED背光和直顯等領域。

根據產品設計，Mini LED可以采用正裝、倒裝等不同結構，因此具體測試項目也需要根據實際封裝形式確定。

4、高功率LED

高功率LED常見於汽車照明、工業照明、戶外照明等場景。由於工作過程中具有較高的熱負荷，對芯片貼裝及封裝連接的長期可靠性提出了相應要求。

此外，UV LED、紅外LED等產品雖然發光波段和應用場景不同，但其機械可靠性測試同樣需要根據實際固晶、鍵合及焊接結構確定。

 

二、LED封裝有哪些機械連接結構？

不同LED的封裝結構存在明顯差異。從推拉力測試角度，主要可以關注以下幾類機械連接。

1、LED芯片固晶連接

在SMD LED、COB LED、高功率LED等產品中，裸LED芯片通常需要通過相應的固晶工藝安裝在支架、陶瓷基板、PCB或其他封裝載體上。

如果固晶材料、固化或焊接工藝存在異常，可能造成芯片結合強度不足。

2、LED鍵合線連接

采用Wire Bond結構的LED，需要通過鍵合線連接芯片焊盤與支架或基板電極。

因此，不僅需要關注鍵合線本身，還需要關注兩端鍵合區域的連接質量。 

3、倒裝LED底部互連

部分Mini LED及其他倒裝LED采用Flip Chip結構，通過芯片底部電極及相應互連結構與基板連接。

這類LED通常不能直接套用傳統LED金線拉力測試方法，而需要根據芯片底部互連和整體連接結構設計對應的機械測試方案。

4、LED與PCB之間的焊接連接

SMD LED、Mini LED等產品完成封裝後，還需要通過焊接方式安裝到PCB上。

這一連接屬於板級互連，與封裝內部的芯片固晶、Wire Bond屬於不同測試層級，可以根據實際結構進行相應的焊點推力或剪切測試。

 

三、LED封裝可靠性如何進行推拉力測試？

1、LED芯片推力測試——Die Shear芯片剪切

LED芯片推力測試主要用於評價芯片與固晶層、基板之間的機械結合狀態，是SMD LED、COB LED、高功率LED等產品常見的封裝機械可靠性測試項目。

測試時，將LED樣品穩定固定在推拉力測試機平台上，通過顯微觀察找到目標芯片，並根據芯片尺寸選擇相應推刀。

推刀移動至芯片側麵，在規定位置沿平行於基板的方向加載，直至芯片或固晶連接區域發生失效。設備記錄最大剪切力 + 力—位移曲線 + 測試位置

測試完成後，還需要觀察芯片及基板表麵的殘留狀態，分析破壞發生在固晶材料內部還是相關連接界麵。

 

2、LED金線拉力測試——Wire Pull鍵合線拉力

對於采用Wire Bond結構的SMD LED、COB LED及部分高功率LED，可以通過LED金線拉力測試評價鍵合連接的機械可靠性。

測試時，通過顯微係統觀察目標鍵合線，將微型拉鉤移動至線弧下方，在規定位置向上加載，直至鍵合線或鍵合區域發生失效，推拉力測試機記錄最大拉力。

 

測試結束後還需要觀察具體斷裂位置，例如鍵合線本體斷裂；第一鍵合點失效；第二鍵合點失效；焊盤相關破壞。

3、COB LED固晶測試——多芯片推力測試

COB LED通常將多顆裸LED芯片直接安裝在同一基板上。

因此，COB LED芯片推力測試除了評價單顆芯片固晶強度，還可以用於分析不同位置芯片之間的機械強度一致性。

例如可以選擇：中心區域 → 中間區域 → 邊緣區域分別進行Die Shear測試。

對於規則排列的COB LED，還可以建立測試坐標，通過自動推拉力測試機連續完成多個芯片位置的推力測試，並將每顆芯片的位置與測試結果對應記錄。

這樣可以更加直觀地分析不同區域的固晶質量差異。

4、Mini LED推力測試——精準定位與陣列批量測試

相比傳統LED，Mini LED推力測試的難點主要集中在芯片尺寸更小、數量更多、Pitch更小以及測試位置更加密集，可以使用微型推刀對目標芯片進行推力或剪切測試。對於規則陣列，還可以建立測試矩陣，自動推拉力測試機按照預設坐標依次定位不同芯片，並連續完成測試，同時將測試位置與對應力值自動記錄。這樣不僅可以獲得單顆Mini LED芯片的機械強度，還可以比較中心、邊緣、角部等不同位置的數據一致性。對於采用Flip Chip結構的Mini LED，則需要根據底部互連形式選擇相應測試方法，不能直接使用傳統Wire Pull測試。

 

5、LED焊點推力/剪切測試

對於SMD LED、Mini LED等器件與PCB形成的焊接連接，可以根據實際結構進行LED焊點推力或剪切測試。

測試時，將推刀定位到目標器件或相應焊接結構，在規定位置持續加載，直至焊點連接區域發生失效。

測試過程中記錄最大力及力—位移變化，測試完成後觀察焊料殘留、焊盤狀態及失效位置。

通過這種方法可以進一步評價LED板級焊接連接的機械可靠性。

 

 

四、LED推拉力測試參考哪些標準？

LED芯片推力、金線拉力等測試需要根據具體封裝結構、測試對象及產品要求選擇相應標準。

常見可以參考：

1、MIL-STD-883 Method 2019——Die Shear相關測試

主要涉及半導體芯片粘接強度測試，可為LED芯片固晶剪切測試提供方法參考。

2、MIL-STD-883 Method 2011——Bond Strength相關測試

涉及半導體鍵合連接機械強度測試，可作為LED金線、銅線等Wire Pull測試的方法參考。

 

以上就是TIKTOK色情版下载測控小編為您介紹的LED推拉力測試方法、LED封裝機械連接結構以及SMD LED、COB LED、Mini LED等不同產品的機械可靠性測試方法。如果您還有關於LED推拉力測試、LED芯片推力測試、LED金線拉力測試、COB LED固晶測試、Mini LED推力測試、LED焊點剪切、LED推拉力測試機或Alpha-W260自動推拉力測試機選型等方麵的疑問和測試需求，歡迎聯係TIKTOK色情版下载測控，獲取免費的技術支持及測試方案。