(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 210166244 U(45)授权公告日 2020.03.20
(21)申请号 201920990218.4(22)申请日 2019.06.26
(73)专利权人 成都汉芯国科集成技术有限公司
地址 610000 四川省成都市高新区(西区)
合作路号(72)发明人 蒋次为
(74)专利代理机构 成都弘毅天承知识产权代理
有限公司 51230
代理人 梁伟东(51)Int.Cl.
G01N 3/24(2006.01)G01N 3/02(2006.01)G01N 3/06(2006.01)G01N 3/08(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)实用新型名称
一种晶圆剪切力测试机(57)摘要
本实用新型公开了一种晶圆剪切力测试机，涉及微电子测试领域。包括底座、支持座，以及设置于底座和支持座之间的支撑桩，所述支持座的两侧对称设置有测试臂；还包括设置于底座上的支撑杆，所述支撑杆上套设滑动环，滑动环上水平设置支持板，所述支持板的末端设置观察仪；所述底座上还设置有位移平台，所述位移平台上设置有位移机构，所述位移机构的顶端还包括放置平台，放置平台在竖直方向上的位置高度低于支持座和观察仪的高度，且测试臂的测试针的针头与放置平台接触；还包括数据处理模块。本实用新型可进行各种推拉力和剪切力测试，并且操作模式简易、方便、有效。
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权 利 要 求 书
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1.一种晶圆剪切力测试机，其特征在于：包括底座(1)、支持座(2)，以及设置于底座(1)和支持座(2)之间的支撑桩(3)，所述支持座(2)的两侧对称设置有测试臂(5)；还包括设置于底座(1)上的支撑杆(4)，所述支撑杆(4)上套设滑动环(41)，滑动环(41)上水平设置支持板(42)，所述支持板(42)的末端设置观察仪(6)；所述底座(1)上还设置有位移平台(7)，所述位移平台(7)上设置有位移机构(8)，所述位移机构(8)的顶端还包括放置平台(81)，放置平台(81)在竖直方向上的位置高度低于支持座(2)和观察仪(6)的高度，且测试臂(5)的测试针(51)的针头与放置平台(81)接触；还包括数据处理模块。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆剪切力测试机，其特征在于：所述测试臂(5)设置于测试装置座(52)上，测试装置座(52)固定于支持座(2)两端，所述测试装置座(52)的顶端设置有多轴联动装置(53)，多轴联动装置(53)的末端设置有限位装置(54)，还包括可在限位装置(54)上滑动固定的环形卡箍件(55)；环形卡箍件(55)的末端设置有测试针(51)。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆剪切力测试机，其特征在于：所述位移机构(8)的底端设有滑动脚(85)，滑动脚(85)与位移平台(7)之间滑动卡箍连接，所述位移机构(8)上还设置有旋转按钮A(82)、旋转按钮B(83)和旋转按钮C(84)，分别控制放置平台(81)在三维空间内的移动。
4.根据权利要求1所述的一种晶圆剪切力测试机，其特征在于：所述放置平台(81)上还设置有芯片夹具。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆剪切力测试机，其特征在于：所述观察仪(6)包括目镜(61)，以及设置于观察仪(6)上的粗准焦螺旋(62)和细准焦螺旋(63)。
6.根据权利要求1所述的一种晶圆剪切力测试机，其特征在于：所述滑动环(41)上还设置有手动升降扳手(411)。
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说 明 书一种晶圆剪切力测试机
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技术领域
[0001]本实用新型涉及微电子测试领域，特别涉及一种晶圆剪切力测试机。
背景技术
[0002]晶圆剪切力测试机，是用于微电子封装和PCBA电子组装制造及其失效分析领域的专用动态测试仪器，是推进国内发展的微电子和电子制造领域的重要仪器设备。该设备测试迅速、准确、适用面广、测试精度高，适用于半导体IC封装测试、LED封装测试、光电子器件封装测试、PCBA电子组装测试、汽车电子、航空航天、军工等等，可进行拉力测试、下压测试、推力测试、剥离测试、滚动式测试、距离测量等。
[0003]传统的晶圆剪切力测试机可测试的功能单一，测试臂的移动不够灵活，测试结果不够精确，测试操作复杂。发明内容
[0004]本实用新型的目的在于：提供了一种晶圆剪切力测试机，可进行各种推拉力和剪切力测试，并且操作模式简易、方便、有效。本实用新型设置的测试臂通过多轴联动装置，可实现三维空间内的移动，使得测试类型更丰富，测试过程更简便，测试结果更准确。本实用新型设置的位移机构通过旋转按钮，使得放置平台实现三维空间内的移动，使得测试类型更丰富，测试过程更简便，测试结果更准确。[0005]本实用新型采用的技术方案如下：[0006]一种晶圆剪切力测试机，包括底座、支持座，以及设置于底座和支持座之间的支撑桩，所述支持座的两侧对称设置有测试臂；还包括设置于底座上的支撑杆，所述支撑杆上套设滑动环，滑动环上水平设置支持板，所述支持板的末端设置观察仪；所述底座上还设置有位移平台，所述位移平台上设置有位移机构，所述位移机构的顶端还包括放置平台，放置平台在竖直方向上的位置高度低于支持座和观察仪的高度，且测试臂的测试针的针头与放置平台接触；还包括数据处理模块。
[0007]本实用新型的晶圆剪切力测试机，可进行各种推拉力和剪切力测试:金球、锡球、芯片、导线、焊接点等。具体的操作方法为：在使用前为该设备连接上外设电脑，用于输入指令和观察数据，然后将待测试的晶圆放置于放置平台上方，并通过芯片夹具将晶圆夹紧，就可以通过观察仪观察，并通过调节位移机构、测试臂上的多轴联动装置，使得待测试的晶圆位于观察仪所能观测的最佳视野范围内，开始测试时，通过外设电脑输入指令，来控制测试臂对晶圆施加的力的大小，该设备自动控制测试臂位移，以实现测试功能，并将测试所得的数据实时传输至数据处理模块，并显示至外设电脑上。[0008]进一步地，所述测试臂设置于测试装置座上，测试装置座固定于支持座两端，所述测试装置座的顶端设置有多轴联动装置，多轴联动装置的末端设置有限位装置，还包括可在限位装置上滑动固定的环形卡箍件；环形卡箍件的末端设置有测试针。[0009]本实用新型的测试臂，通过多轴联动装置，能够实现测试针在三维空间内的移动，
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满足晶圆剪切力测试机在使用过程中的各种测试功能的需求；所述多轴联动装置主要包括了水平方向上的旋转调节装置，和竖直方向上的旋转调节装置，多轴联动装置受控制系统联动控制。另外，固定在环形卡箍件末端的测试针可以进行更换，根据不同需求的测试，更换具有不同针头测试针；并且环形卡箍件上的环形通槽，可顺着限位装置上滑动，滑动到合适的位置后，可通过旋紧限位装置上的夹紧件的方式，来固定环形卡箍件。[0010]进一步地，所述位移机构的底端设有滑动脚，滑动脚与位移平台之间滑动卡箍连接，所述位移机构上还设置有旋转按钮A、旋转按钮B和旋转按钮C，分别控制放置平台在三维空间内的移动。
[0011]本实用新型的位移机构主要是用来确定合适的测试位置，大幅度的X方向上的位置变化，通过滑动脚在位移平台上的滑动实现，确定好合适的位置后，将滑动脚固定，避免在测试的过程中发生位移；小幅度的三维空间内的位置变化，则通过旋转按钮实现，其中旋转按钮A用来控制X轴方向上的位置变化，旋转按钮B用来控制Y轴方向上的位置变化，旋转按钮C用来控制Z轴方向上的位置变化。[0012]进一步地，所述放置平台上还设置有芯片夹具。[0013]进一步地，所述观察仪包括目镜，以及设置于观察仪上的粗准焦螺旋和细准焦螺旋。
[0014]本实用新型的观察仪上也设置了调节焦距的结构，粗准焦螺旋用来较大范围调整目镜距离待测物的距离，细准焦螺旋用来较小范围调整目镜距离待测物的距离，两者相结合，使用时先调粗准焦螺旋，确定较清晰的视野，然后再转动细准焦螺旋微调，使视野更清晰。
[0015]进一步地，所述滑动环上还设置有手动升降扳手。可以手动调节观察仪在竖直方向上的高度。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：[0017]1.本实用新型一种晶圆剪切力测试机，可进行各种推拉力和剪切力测试，并且操作模式简易、方便、有效。
[0018]2.本实用新型一种晶圆剪切力测试机，设置的测试臂通过多轴联动装置，可实现三维空间内的移动，使得测试类型更丰富，测试过程更简便，测试结果更准确。[0019]3.本实用新型一种晶圆剪切力测试机，设置的位移机构通过旋转按钮，使得放置平台实现三维空间内的移动，使得测试类型更丰富，测试过程更简便，测试结果更准确。附图说明
[0020]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：[0021]图1是本实用新型的示意图；
[0022]图2是本实用新型的测试臂示意图；[0023]图3是本实用新型的位移机构示意图；[0024]图4是本实用新型的观察仪示意图；[0025]图中，1-底座、2-支持座、3-支撑桩、4-支撑杆、41-滑动环、411-手动升降扳手、42- 支持板、5-测试臂、51-测试针、52-测试装置座、53-多轴联动装置、54-限位装置、55-环形卡箍件、6-观察仪、61-目镜、62-粗准焦螺旋、63-细准焦螺旋、7-位移平台、8-位移机构、 81-4
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放置平台、82-旋转按钮A、83-旋转按钮B、84-旋转按钮C、85-滑动脚。
具体实施方式
[0026]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。[0027]需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0028]下面结合图1、图2、图3、图4对本实用新型作详细说明。[0029]实施例1
[0030]一种晶圆剪切力测试机，如图1至图4所示，包括底座1、支持座2，以及设置于底座 1和支持座2之间的支撑桩3，所述支持座2的两侧对称设置有测试臂5；还包括设置于底座1上的支撑杆4，所述支撑杆4上套设滑动环41，滑动环41上水平设置支持板42，所述支持板42的末端设置观察仪6；所述底座1上还设置有位移平台7，所述位移平台7上设置有位移机构8，所述位移机构8的顶端还包括放置平台81，放置平台81在竖直方向上的位置高度低于支持座2和观察仪6的高度，且测试臂5的测试针51的针头与放置平台81 接触。[0031]本实用新型具体的操作方法为：在使用前为该设备连接上外设电脑，用于输入指令和观察数据，然后将待测试的晶圆放置于放置平台81上方，并通过芯片夹具将晶圆夹紧，就可以通过观察仪6观察，并通过调节位移机构8、测试臂5上的多轴联动装置53，使得待测试的晶圆位于观察仪6所能观测的最佳视野范围内，开始测试时，通过外设电脑输入指令，来控制测试臂5对晶圆施加的力的大小，该设备自动控制测试臂5位移，以实现测试功能，并将测试所得的数据实时传输至数据处理模块，并显示至外设电脑上。[0032]实施例2
[0033]本实施例与实施了1的不同之处在于：[0034]所述测试臂5设置于测试装置座52上，测试装置座52固定于支持座2两端，所述测试装置座52的顶端设置有多轴联动装置53，多轴联动装置53的末端设置有限位装置54，还包括可在限位装置54上滑动固定的环形卡箍件55；环形卡箍件55的末端设置有测试针 51。[0035]本实用新型的测试臂，通过多轴联动装置53，能够实现测试针51在三维空间内的移动，满足晶圆剪切力测试机在使用过程中的各种测试功能的需求；所述多轴联动装置53主要包括了水平方向上的旋转调节装置，和竖直方向上的旋转调节装置，多轴联动装置53受控制系统联动控制。另外，固定在环形卡箍件55末端的测试针51可以进行更换，根据不同需求的测试，更换具有不同针头测试针51；并且环形卡箍件55上的环形通槽，可顺着限位装置54上滑动，滑动到合适的位置后，可通过旋紧限位装置54上的夹紧件的方式，来固定环形卡箍件55。
[0036]实施例3
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本实施例与实施了1的不同之处在于：
[0038]所述位移机构8的底端设有滑动脚85，滑动脚85与位移平台7之间滑动卡箍连接，所述位移机构8上还设置有旋转按钮A82、旋转按钮B83和旋转按钮C84，分别控制放置平台81在三维空间内的移动。
[0039]本实用新型的位移机构8主要是用来确定合适的测试位置，大幅度的X方向上的位置变化，通过滑动脚85在位移平台7上的滑动实现，确定好合适的位置后，将滑动脚85固定，避免在测试的过程中发生位移；小幅度的三维空间内的位置变化，则通过旋转按钮实现，其中旋转按钮A82用来控制X轴方向上的位置变化，旋转按钮B83用来控制Y轴方向上的位置变化，旋转按钮C84用来控制Z轴方向上的位置变化。[0040]实施例4
[0041]本实施例与实施了1的不同之处在于：[0042]所述观察仪6包括目镜61，以及设置于观察仪6上的粗准焦螺旋62和细准焦螺旋63。本实用新型的观察仪6上也设置了调节焦距的结构，粗准焦螺旋62用来较大范围调整目镜距离待测物的距离，细准焦螺旋63用来较小范围调整目镜距离待测物的距离，两者相结合，使用时先调粗准焦螺旋62，确定较清晰的视野，然后再转动细准焦螺旋63微调，使视野更清晰。
[0043]以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
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