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威邦光模块封装推拉力测试机,满足金丝键合、BGA推力、芯片剪切力测试

文章来源:威邦仪器

浏览量:4

发布时间:2026-10-19

AI基础设施的投入不断增加,光模块的需求跟着水涨船高,TrendForce预测,九大云厂商2026年资本开支超过8,867亿美元,2027年约1.3万亿美元。AI算力需求正推动光互连从传统可插拔光模块向‌CPO(共封装光学)‌演进,而威邦的推拉力测试机正是CPO封装可靠性验证中的关键设备。

光模块封装推拉力测试机


AI算力的爆发式增长,正推动光模块从传统可插拔方案快速向CPO共封装光学架构演进。CPO将光子器件与电子芯片高度集成在同一封装体内,贴片、键合、耦合、测试四大工艺体系全面升级,工艺复杂度呈指数级提升,对封装力学可靠性验证提出了前所未有的严苛要求。‌威邦光模块封装推拉力测试机‌正是适配CPO全链条质控需求的核心检测设备,为新一代高速光互联产品筑牢机械可靠性防线。


一,CPO专属推拉力测试方案

针对CPO四大工艺变革后的全新质控场景,威邦定制了全流程覆盖的分层测试方案:

‌高精度贴片强度验证‌:适配±0.2微米(3σ)的超精密贴装要求,完成光引擎、激光器芯片、探测器芯片的芯片剪切力测试,精准评估微米级贴装界面的粘接强度。

‌微间距互连力学测试‌:针对CPO热压键合、混合键合的小于10微米铜-铜互连结构,支持微焊点推力、铜柱拉拔力测试,替代传统引线键合的测试场景。

‌多光器件耦合强度检测‌:覆盖大量光纤阵列、透镜组件的粘接力测试,验证焊接与保偏耦合后的结构稳定性,满足0.1dB对准精度下的力学可靠性要求。

‌全插入点分层质控‌:匹配CPO拆分后的五大制造测试节点,从晶圆级探针测试到系统级组装环节,依次完成对应力学验证,实现全流程质量追溯。

金丝键合拉力测试


二,光模块封装失效测试方案汇总

根据光模块制造六大流程,贴片固晶—引线键合—光学耦合—封装焊接—测试验证—可靠性和老化测试。威邦推拉力测试机,核心用于验证光模块内部各类精密连接结构的机械可靠性,拦截虚焊、脱键、粘接失效等工艺风险,是400G/800G及以上高速光模块量产质控的核心设备。


WBE-9088B系列光模块推拉力机,满足COB,SFP, QSFP, CPO, TO封装的光模块进行金线键合,芯片剪切等键合强度检测,测试量程覆盖3~15gf,适用适用400G, 800G 和 1.6T,3.2T高速光模块……

2.1,键合丝拉力测试(Wire Pull):针对激光芯片与陶瓷基板之间的金丝键合引线,进行键合连接强度验证。

2.2,芯片剪切力测试(Die Shear):针对LD激光二极管,VCSEL面阵激光芯片、PD光电探测芯片,进行芯片与焊料基本、金属层结合强度验证。

2.3,焊点推力测试:针对光模块PCB板载驱动IC、TEC、电容电阻、高速BGA芯片焊点,进行焊接强度验证。

2.4,FPC拉拔测试:针对金手指、焊球、镍金镀层、铜箔与基材,进行附着力拉拔测试。

2.5,粘结力测试:针对光学组件、玻璃透镜、石英光纤阵列、硅光芯片,进行固胶强度验证。

三,核心测试依据标准

威邦WBE-9088B推拉力测试机,完全适配光通讯与半导体封装领域的国际国内权威标准,测试结果可直接获得下游客户认可:

芯片剪切力测试:符合MIL-STD-883、IPC-TM-650、JESD22-B116B标准要求。

键合引线拉力测试:遵循MIL-STD-883 Method 2011、IEC 60749-22-1:2025最新规范。

微焊点与互连结构测试:满足ASTM-F1269、JESD22-A110等半导体行业通用标准。

焊球剪切力测试:满足JESD22-B117‌(BGA焊球剪切)和‌JESD22-B116‌(金球剪切)。

四,威邦光模块推拉力测试机详情

WBE-9088B系列光模块封装推拉力测试机,核心性能完全匹配新一代工艺需求。是Bond工艺、SMT工艺、键合工艺环节的核心动态力学检测仪器,满足SFP、SFP+、QSFP28、QSFP-DD、OSFP封装的光模块进行金线键合,芯片剪切等键合强度检测,测试量程覆盖3~15gf,适用400G, 800G 和 1.6T,3.2T高速光模块封装工艺研发、来料检验、量产抽样质控与失效全流程测试。

仪器主要技术参数:

光模块推拉力测试机主要技术参数
性能 参数
型号 WBE-9088B
测试量程 0~200Kgf
XYZ轴行程 100*100*95mm
XY轴最大速度 7mm/s
Z轴最大速度 10mm/s
综合测试精度 ±0.1%FS
模组 推力模组、拉力模组、剪切力模组



五,威邦WBE-9088B推拉力测试机主要配置

仪器主要由全自动旋转模组,高精度传感器,测试夹具平台,超清显微镜,测试软件等主要部件构成:

5.1,全自动旋转模组:

搭载多合一自动旋转更换模组,支持单选或组合选择1~6种测试模组(推力、剪切力、拉力、拉拔力、下压力等),无需手动更换,避免人为操作导致的设备精度偏移或部件损坏。

旋转盘内置多量程独立测试传感器,可根据测试需求自动切换工位,全程无需人工干预。

5.2,高精度传感器系统:

支持0~200Kg‌f超宽量程可选,推力/剪切力、拉力两大测试维度均提供多档传感器配置,综合测试精度达‌0.1%‌FS。

每个传感器配备独立防碰撞超载保护系统,可避免操作失误造成的传感器精度损失,保障长期测试稳定性。

采用德国精密传感器技术,搭配32位高分辨率AD转换器,数据采集精度和稳定性大幅提升。

5.3,测试夹具与运动平台:

标准工作台X/Y轴有效行程100/100mm,Z轴行程75mm,三轴运动分辨率均达‌0.001mm‌。

平台夹具支持360度旋转,可兼容各类定制精密测试夹具,适配不同尺寸的光通讯器件测试需求。

四轴运动平台采用进口传动部件,搭配双摇杆四向操控设计,操作便捷且运行稳定。

5.4,超清显微观测系统:

配备三目影像显微镜,标配‌60×放大倍率‌,带摄像头视频采集与测试过程回放功能,搭配弧线形可调显微镜支架。

搭载稳定耐用的LED冷照明光源,可清晰观测微焊点、焊球、键合线等微小测试对象,辅助精准对位测试点位。
5.5,专业测试软件

内置CPK数据分析、MES对接、测试曲线生成、Excel数据一键导出等功能,支持中英文界面自由切换。

兼容MIL-STD-883、JEDEC JESD系列、IPC-TM-650等国际行业测试标准,覆盖金线拉力、金球推力、BGA剪切力等全品类微电子可靠性测试项目。

支持手动点位对位和全自动坐标导入测试,测试过程中可自动切换快慢速档位,保障微小力值测试的数据准确性。



随着AI算力向3.2T及更高速率迭代,CPO将逐步成为下一代数据中心光互联的主流架构,封装力学可靠性验证的重要性将持续提升。威邦推拉力测试机凭借三十余年的可靠性测试技术积淀,已深度适配光模块从传统可插拔方案到CPO架构的技术变革,未来将进一步融合原位环境测试、光-电-力同步验证等创新功能,为光通讯产业的高速演进提供核心检测支撑,成为AI算力硬件产业链中不可或缺的"品质守门员"。

高频问答FAQ

Q1:威邦推拉力测试机应用领域?

A1:400G、800G、1.6T 可插拔模块,CPO共封装模块,满足SFP、SFP+、QSFP28、QSFP-DD、OSFP封装的光模块封装失效破坏性测试。

Q2:威邦推拉力测试机光模块用户案例?

A2:覆盖头部光通信厂商、封装测试企业及科研院所,典型案例包含中际旭创、长芯盛、铭普光磁、中航光电、安捷讯光电等

Q3:威邦推拉力测试机有哪些型号?

A3:威邦推拉力测试机目前已形成覆盖不同量程、不同应用场景的完整产品矩阵,主要型号有WBE-9088B(通用款)、WBE-9086B(大行程款)、WBE-9085B(大平台款)、WBE-9089B(落地式)、WBE-9089D(手动换模组款)


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