集成电路行业工程材料一体化测试与本构拟合服务方案

集成电路行业工程材料一体化测试与本构拟合服务方案

为集成电路行业提供工程材料一体化测试与本构拟合服务。涵盖力学/热学/吸湿/界面性能测试,提供弹塑性、粘弹性、蠕变、CZM等本构模型拟合,输出Abaqus/ANSYS仿真参数,助力封装翘曲与焊点疲劳分析。

服务内容

我们面向集成电路全产业链,提供从材料性能测试、环境可靠性验证,到多物理场本构模型拟合与工程仿真参数提取的全流程一体化服务。涵盖:

  • 力学性能测试:拉伸、压缩、剪切、弯曲、蠕变、疲劳等全套表征;
  • 热学性能测试:热膨胀系数(CTE)、导热率、热扩散系数、Tg、热分解温度等;
  • 吸湿性能测试:高分子吸湿扩散系数、吸湿膨胀系数(CHS)、饱和吸湿浓度(Csat);
  • 界面性能分析:界面强度、界面断裂能、断口开裂模式分析;
  • 本构模型拟合:弹塑性模型、超弹性模型、粘弹性模型、粘塑性模型、粘弹塑性模型等;
  • 仿真参数提供:满足 ANSYS、Abaqus等软件的材料参数文件;
  • 可靠性评价:基于实测 + 仿真的寿命预测与设计优化建议;

服务范围

我们的测试和本构拟合服务覆盖 IC 封装领域常见材料类型:

高分子材料(聚合物类)

Underfill、CMP胶、底填胶、环氧树脂、封装胶(EMC)、助焊剂残留等;PI、PA、LCP 等柔性板材料;光刻胶、胶带材料

金属材料

引脚(Cu、Cu合金)、焊球(SnAgCu)、键合线(Au/Al/Cu);金属盖板、散热结构件、基板金属化层

陶瓷及无机材料

载板基座(Al₂O₃/AlN)、Si/SiC/GaN 等芯片材料(TMA、热弹性参数提取)

界面材料

焊点、塑封料/铜界面、塑封料/树脂界面、PI/RDL界面、金-硅界面、树脂-铜界面、树脂-陶瓷界面等

检测标准

力学性能测试相关

(1) 拉伸试验

  • 金属材料:GB/T 228.1-2021《金属材料 拉伸试验 第 1 部分:室温试验方法》
  • 高温拉伸:GB/T 4338-2006《金属材料 高温拉伸试验方法》
  • 低温拉伸:GB/T 13239-2006《金属材料 低温拉伸试验方法》
  • 复合材料:GB/T 3354-2014《定向纤维增强聚合物基复合材料拉伸性能试验方法》
  • 塑料:GB/T 1040.1-2018《塑料 拉伸性能的测定 第 1 部分:总则》

(2) 压缩试验

  • 金属材料:GB/T 7314-2005《金属材料 室温压缩试验方法》
  • 高应变速率高温压缩:GB/T 42900-2023《金属材料 高应变速率高温压缩试验方法》
  • 塑料:GB/T 1041-2008《塑料 压缩性能的测定》

(3) 剪切试验

  • 金属板材:GB/T 43115-2023《金属材料 薄板和薄带 室温剪切试验方法》
  • 胶粘剂:GB/T 7124-2008《胶粘剂 拉伸剪切强度的测定》

(4) 弯曲试验

  • 金属材料:GB/T 232-2024《金属材料 弯曲试验方法》
  • 陶瓷材料:GB/T 4741-1999《陶瓷材料抗弯曲强度试验方法》
  • 复合材料:GB/T 3356-2014《定向纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验方法》

(5) 蠕变试验

  • 金属单轴拉伸蠕变:GB/T 2039-2024《金属材料 单轴拉伸蠕变试验方法》
  • 蠕变-疲劳复合:GB/T 38822-2020《金属材料 蠕变 – 疲劳试验方法》

(6) 疲劳试验

  • 轴向疲劳:GB/T 3075-2008《金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法》
  • 旋转弯曲疲劳:GB/T 4337-2025《金属材料 疲劳试验 旋转弯曲方法》

热学性能测试相关

(1) 热膨胀系数 (CTE)

  • 塑料:GB/T 36800.2-2018《塑料 热机械分析法 (TMA) 第 2 部分:线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的测定》
  • 精细陶瓷:GB/T 16535-2008《精细陶瓷线热膨胀系数试验方法 顶杆法》
  • 玻璃:GB/T 16920-2015《玻璃 平均线热膨胀系数的测定》

(2) 导热率与热扩散系数

  • GB/T 22588-2008《材料热扩散系数检测》(激光闪射法)
  • GB/T 10297-2015《非金属固体材料导热系数的测定 热线法》
  • GB/T 32064-2015《建筑用材料导热系数和热扩散系数瞬态平面热源测试法》

(3) 玻璃化转变温度 (Tg)

  • 塑料 DMA 法:GB/T 33061.11-2022《塑料 动态力学性能的测定 第 11 部分:玻璃化转变温度》
  • 塑料 DSC 法:GB/T 19466.2-2004《塑料 差示扫描量热法 (DSC) 第 2 部分:玻璃化转变温度的测定》(等同 ISO 11357-2)
  • 橡胶:GB/T 9870.3-2025《硫化橡胶或热塑性橡胶动态性能的测定第 3 部分:玻璃化转变温度 (Tg)》
  • 复合材料:GB/T 40396-2021《聚合物基复合材料玻璃化转变温度试验方法 动态力学分析法 (DMA)》

(4) 热分解温度

  • 塑料热重法:GB/T 33047.1-2016《塑料聚合物热重法 (TG) 第 1 部分:通则》

吸湿性能测试相关

  • 聚合物基复合材料:GB/T 41767-2022《聚合物基复合材料吸湿性能及平衡状态调节试验方法》(测定平衡吸湿量、吸湿时间和湿扩散系数)
  • 吸湿扩散系数:GB/T 41767-2022 中规定的方法
  • 吸湿膨胀系数 (CHS):目前无专门国标,通常参照材料特定标准 (如木材 GB/T 1927.8-2021《无疵小试样木材物理力学性质试验方法 第 8 部分:湿胀性测定》)
  • 饱和吸湿浓度 (Csat):GB/T 41767-2022 中规定的平衡吸湿量

界面性能测试相关

(1) 界面强度

  • GB/T 7124-2008《胶粘剂 拉伸剪切强度的测定》
  • GB_T 2792-2014 《胶粘带剥离强度的试验方法》
  • ASTM D2095-2015 Standard Test Method for Tensile Strength of Adhesives by Means of Bar and Rod Specimens
  • ASTM D2979-2009 Standard Test Method for Pressure-Sensitive Tack of Adhesives Using an Inverted Probe Machine
  • ASTM D1002 Standard Test Method for Apparent Shear Strength of Single-Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens by Tension Loading (Metal-to-Metal)
  • ISO 4587-2003 Adhesives-Determination of tensile lap-shear strength of rigid-to-rigid bonded assemblies

(2) 界面断裂能

  • 纤维金属层板 I 型:GB/T 41738-2022《纤维金属层板 I 型层间断裂韧性 (GIC) 试验方法》(单 / 双悬臂梁法)
  • 复合材料 I 型 -Ⅱ 型混合:GB/T 46201-2025《纤维增强复合材料 单向增强材料 Ⅰ 型 -Ⅱ 型混合层间断裂韧性的测定》
  • 碳纤维增强复合材料 Ⅱ 型:GB/T 45474-2025《碳纤维增强复合材料 Ⅱ 型层间断裂韧性的测定 端部切口三点弯曲法》

 检测项目

力学类测试

  • 拉伸/压缩/剪切/弯曲
  • DMA 粘弹性能(储能模量、损耗模量、损耗因子
  • 蠕变、应力松弛
  • 低温、高温力学
  • 低速、高速力学
  • 疲劳寿命(低周/高周) 
  • 纳米压痕(薄膜/界面)

热学类测试

  • CTE(-55℃~300℃)
  • 导热率/热扩散率/热阻
  • Tg、Td
  • 热应变曲线
  • 热老化前后性能演化分析

 吸湿性能测试

  • 吸湿率随时间曲线
  • 吸湿膨胀系数(CHS)
  • 吸湿后性能衰减规律
  • 吸湿-热耦合测试(85℃85%RH等)

界面性能测试

  • 拉拔/剪切/剥离强度测试
  • 推剪测试(wire pull / ball shear)
  • 双悬臂梁测试(DCB)
  • 端边缺口弯曲测试(ENF)

本构模型拟合

  • 粘弹性(Generalized Maxwell、Prony级数等)
  • 超弹性(Ogden、Mooney-Rivlin、Neo-Hookean等)
  • 弹塑性(双线性、Johnson-Cook、Chaboche等)
  • 粘塑性(Anand、Perzyna、Bergstrom–Boyce等)
  • 热力耦合模型(CTE–Tg分段模型)
  • 湿热耦合(Fick/Non-Fick扩散 + CHS模型)
  • 焊点疲劳模型(Coffin-Manson、Darveaux等)
  • 界面断裂Cohesive Zone Model(CZM)

相关资质

CNAS 认可实验室、CMA计量认证资质、与国内外高校和研究机构长期合作(材料、微电子方向)、拥有行业主流测试设备(TA、MTS、Keysight、Netzsch、Bruker 等)

测试周期

项目类别

一般周期

力学基础性能

3–7 天

热学性能(CTE/DSC/TGA)

3–5 天

DMA 黏弹、蠕变、应力松弛

5–10 天

界面性能测试

5–10 天

吸湿特性

7–30 天(按吸湿平衡时间)

本构拟合+仿真参数提取

5–10 天

加速寿命与复杂加载

根据方案定制(1–6 周)

可提供紧急加急服务与项目制服务。

服务背景

本服务面向如下集成电路研发和制造场景:

  • 封装材料选型与质量控制
  • 新材料导入过程中的性能验证
  • 封装翘曲、焊点疲劳、界面开裂等失效模型建立
  • 数值仿真(FEM)所需材料参数的获取
  • 工程问题失效机理分析
  • 设计优化(结构/材料/热管理)

我们的技术团队由具有材料科学、力学、热学和半导体可靠性的专业工程师组成,对封装结构及其失效机理有深刻理解,可将测试结果直接应用于器件设计与可靠性改善。

我们的优势

1、一站式服务:从测试 → 数据处理 → 本构拟合 → 仿真参数 → 可靠性分析,无需多家机构沟通,大幅缩短研发时间。

2、专注 IC 行业材料场景:针对半导体封装材料的真实工况(高温、高湿、热循环、快速加载)建立匹配的加载路径与模型,而非通用性测试。

3、研发级深度分析能力:不仅提供测试数据,更提供原因解释 + 建议优化。

  • Tg 区分段材料模型
  • 湿热耦合模型
  • 焊点热疲劳本构参数
  • Underfill等高分子材料粘弹-蠕变全域模型
  • 界面演化规律等

4、高精度高稳定设备:具备温区覆盖广、速率精确、噪声低的高端仪器,满足 IC 封装对数据稳定性的高要求。

5、可定制化测试方案:可根据实际工况进行模拟:冷热冲击加载、循环应变加载、弯扭复合加载、吸湿+热力耦合、高度贴合客户的仿真需求

免费获取认证方案

注意:每日仅限20个名额

今日已申请 8人
张先生 138****5889 刚刚获取认证方案
李女士 159****5393 3分钟前获取认证方案
王经理 186****9012 7分钟前获取认证方案
赵总 135****7688 12分钟前获取认证方案
刘先生 139****7889 18分钟前获取认证方案
陈女士 158****1887 25分钟前获取认证方案
杨经理 187****6696 30分钟前获取认证方案
周总 136****0539 35分钟前获取认证方案
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