中古 アークテック ボンドテスター BT-22A

◆ ボンドテスターの概要と基本機能

ボンドテスターは、半導体パッケージや電子回路基板において、部品同士を結合・接合している部分の物理的強度を測定するための精密評価装置です。ICチップと基板を繋ぐ微細な金属ワイヤ、チップ自体を基板に接着するダイボンド、BGAなどの微小なはんだボールに対して制御された力を加え、破壊または変形させることで接合強度を数値化します。電子機器の小型化や高密度化に伴い、接合部の極小不良が製品全体の致命的な欠陥に直結するため、製造ラインの品質管理や研究開発において極めて重要な役割を果たしています。

◆ ボンドテスターの仕組みと代表的な試験モード

ボンドテスターは、高精度な荷重センサ（ロードセル）を搭載した測定ヘッド、サンプルを固定する移動ステージ、および顕微鏡やカメラからなる観察光学系で構成されています。測定時には、専用の工具（ツール）を測定対象の接合部に正確に接触させ、一定の速度で物理的な負荷を与えます。破断する瞬間の最大荷重値を検出・記録することで、強度の測定を行います。

代表的な試験モードには以下のようなものがあります。

• プル試験（引っ張り試験）
• ワイヤボンディングされた金属ワイヤの下に微小なフックを挿入し、上方向へ引っ張り上げることで、ワイヤ自体の引張強度や接合界面の剥離強度を測定します。

• シア試験（剪断試験）
• はんだボールやチップ、ワイヤの接合部に対して水平方向にツールを叩きつけるように動かし、横から押し切ることで切断強度を測定します。最も多用される汎用性の高い試験です。

• ピール試験（剥離試験）
• フレキシブルプリント基板（FPC）やフィルム状の接合部を特定の角度で引っ張り、剥がれる際の抵抗力を連続的に計測します。

• プッシュ試験（押圧試験）
• 素子やバンプに対して上方から垂直に圧力を加え、耐荷重性や変形強度を評価します。

◆ ボンドテスターの主な特徴

現代のボンドテスターは、極小領域における高精度の測定を実現するために、次のような高度な特徴を備えています。

• 広範囲かつ高精度な荷重測定
• 数ミリニュートン（mN）という微小な力から、数千ニュートン（N）に及ぶ強固な接合まで、測定用カートリッジを交換することで1台の装置で幅広く対応できます。

• 高精度画像認識と自動化技術
• 高分解能カメラと位置認識システムにより、位置合わせの自動化が可能です。人間の手作業による作業誤差を排除し、再現性とスループットの向上を実現します。

• 破断モード解析とデータ管理
• 単に最大破断荷重を数値化するだけでなく、破壊した箇所（ワイヤの断線なのか、接合面の剥離なのか等）を画像として保存し、荷重グラフと紐づけて解析できます。

◆ ボンドテスターの主な用途

ボンドテスターは、信頼性が強く求められる数多くの製造・開発現場で採用されています。

• 半導体製造・パッケージングの品質確認
• ワイヤボンディング、フリップチップ実装、ダイボンディングなどの各工程において、接合強度が所定の基準を満たしているかを評価するために用いられます。

• 車載電子部品・パワープラントの信頼性テスト
• EV（電気自動車）などに搭載されるパワー半導体やECUは、厳しい振動や温度変化に耐える必要があります。熱ストレス試験の前後にボンドテストを行うことで、長期耐久性を検証します。

• 新材料および実装技術の研究開発
• 鉛フリーはんだ、導電性ペースト、ナノ粒子接合材など、新しい部材や接合プロセスの条件出しを行う際の強度評価に活用されます。

• 不良解析と製造条件の最適化
• 市場で発生した不具合の解析や、ボンディング装置のパラメータ（加熱温度、加圧、超音波出力など）を最適化するための評価ツールとして利用されています。