專利名稱：一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置。
背景技術(shù)：
元器件的封裝方式有多種多樣，其中集成電路很多元器件均采用芯片固定在陶瓷或金屬管殼的空腔中，器件芯片主要是采用導(dǎo)電膠、合金或者是有機(jī)膠進(jìn)行粘接，因此芯片若粘接不牢固，在后期的使用中如果發(fā)生芯片和管殼的分離，輕則導(dǎo)致器件功能失效，更嚴(yán)重的是有可能導(dǎo)致整個(gè)芯片鍵合絲之間發(fā)生短路，因此對(duì)芯片粘接強(qiáng)度進(jìn)行考核是非常必要的，在GJB548B和美軍標(biāo)MIL-883G的方法2031:倒裝片拉脫試驗(yàn)中明確要求測(cè)量采用面鍵合結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接的半導(dǎo)體芯片與基板之間的鍵合強(qiáng)度。因此該項(xiàng)試驗(yàn)是非常必要的。并且標(biāo)準(zhǔn)中要求拉開棒用高強(qiáng)度粘結(jié)劑材料(例如具有高拉力強(qiáng)度的腈基丙烯酸酯或其他粘結(jié)劑)與倒裝芯片背面相連接。然后采用施力裝置對(duì)器件進(jìn)行無沖擊的施加拉力。目前該項(xiàng)試驗(yàn)盡在標(biāo)準(zhǔn)中提出了試驗(yàn)要求，沒有給出具體的試驗(yàn)裝置和工具。目前基本上該試驗(yàn)沒有現(xiàn)成的試驗(yàn)裝置，均是采用在現(xiàn)有裝置上進(jìn)行二次開發(fā)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)；或者是采用手工操作的方式進(jìn)行粘接和重物加載。以上兩種方法主要是無法確保拉力和器件粘接面絕對(duì)垂直，其次無法精確記錄分離力的大小。本發(fā)明為了克服上述缺陷，進(jìn)行了有益的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供了一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:提供一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，該裝置包括一底座，底座上套入一旋轉(zhuǎn)握持器，還包括一緊固螺釘用于垂直方向上固定旋轉(zhuǎn)握持器，所述的旋轉(zhuǎn)握持器上配裝有夾持器及支架，一芯片粘接器穿過支架上的孔并固定其上。進(jìn)一步地，所述的底座自上至下分為四個(gè)部分，第一部分直徑30mm配合套入所述的旋轉(zhuǎn)握持器中，且其上設(shè)有螺紋孔用于連接緊固螺釘，第二部分直徑50mm用于承重旋轉(zhuǎn)握持器，第三部分直徑22mm設(shè)有凹槽，用于配合設(shè)備安裝平臺(tái)上的緊固插銷，第四部分直徑25mm確保鎖緊緊固插銷后底座不會(huì)脫出。進(jìn)一步地，所述的旋轉(zhuǎn)握持器上內(nèi)嵌內(nèi)徑30mm的滾珠軸承，確保旋轉(zhuǎn)握持器在底座上可自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)握持器上還設(shè)有斜45°滑軌以及上下兩個(gè)凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)左右各設(shè)有一螺紋孔。進(jìn)一步地，所述的夾持器為兩片，A處設(shè)計(jì)為45°倒角，插入握持器導(dǎo)軌，與握持器配合使用，B處穿過固定螺母旋入所述凸臺(tái)上的螺紋孔，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)兩片夾持器的夾持寬度，以適應(yīng)不同的樣品，C處設(shè)計(jì)了 4層臺(tái)階，且臺(tái)階倒向排列，形成了外小內(nèi)大的布局，臺(tái)階的側(cè)面的夾緊力僅需提供摩擦力克服樣品的重力，臺(tái)階的底面的阻擋力提供測(cè)試?yán)Φ姆醋饔昧?。進(jìn)一步地，夾持器的棱邊還可以設(shè)計(jì)成弧形，用以?shī)A持圓形外殼的樣品。進(jìn)一步地，所述的芯片粘接器分為三部分，其a端為圓柱體的底面圓，圓表面做網(wǎng)紋刻槽處理，利于粘接劑更好的粘接，b端做“L”型倒鉤，以便測(cè)力設(shè)備測(cè)量刀頭掛接施力，c部分穿過支架中間的過孔，用以抵消粘接器自身的重量，其中a與c為兩段式，依靠螺紋連接，以便更換不同直徑的a端，用以適應(yīng)不同大小的粘接面。進(jìn)一步地，所述的支架兩端插入旋轉(zhuǎn)握持器的上下兩個(gè)平面，橫梁中間的圓孔用于芯片粘接器穿過，其作用為抵消芯片粘接器的自身重量。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，該裝置的有益效果主要為以下五個(gè)方面:
(I)利用市面上的通用設(shè)備的水平推力，實(shí)現(xiàn)軍標(biāo)要求中的垂直拉力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。(2)能夠保證拉力與器件芯片安裝面垂直，并且將對(duì)元器件本體的損傷降到最低，垂直精度高，可靠性強(qiáng)。(3)夾具水平自由度采用隨動(dòng)設(shè)計(jì)，使測(cè)試力不受安裝誤差影響，且通過軟件控制力的加載速度，使得加載過程中沖擊力足夠小，測(cè)試精度高。(4)在拉脫力測(cè)試中，在拉力加載后能夠精確記錄拉力數(shù)據(jù)曲線。(5)制造成本低廉,市場(chǎng)前景好。


圖1是器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置的立體 圖2是底座的立體 圖3是底座的剖面 圖4是旋轉(zhuǎn)握持器的立體 圖5是旋轉(zhuǎn)握持器的剖面 圖6是夾持器的立體 圖7是夾持器的主視 圖8是夾持器的右視 圖9是芯片粘接器的整體示意 圖10是支架的立體 圖11是支架的剖面 圖12是支架的俯視 圖13是支架的后視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，該裝置包括一底座，底座上套入一旋轉(zhuǎn)握持器，還包括一緊固螺釘用于垂直方向上固定旋轉(zhuǎn)握持器。所述的旋轉(zhuǎn)握持器上配裝有夾持器及支架，一芯片粘接器穿過支架上的孔并固定其上。
本裝置需要與芯片剪切力儀配合使用，芯片剪切力儀是一臺(tái)有一個(gè)底座平臺(tái)，可以水平施加推力的設(shè)備，是市面上的一種通用設(shè)備。使用本裝置可以將推力轉(zhuǎn)換為拉力，并且巧妙的利用現(xiàn)有設(shè)備的水平推力，實(shí)現(xiàn)軍標(biāo)中測(cè)試方法要求的垂直向上的拉力。底座下半部分用于與測(cè)力設(shè)備的安裝平臺(tái)連接，將底座插入測(cè)力設(shè)備安裝平臺(tái)后，利用緊固插銷鎖緊，正好抵住第三部分所在的凹槽，圖中第四部分的直徑大于第三部分的直徑，確保鎖緊緊固插銷后底座不會(huì)脫出。第一部分用來套入旋轉(zhuǎn)握持器，并使兩者之間能自由旋轉(zhuǎn)。使用時(shí)將底座、緊固螺釘、旋轉(zhuǎn)握持器、夾持器按照?qǐng)D1進(jìn)行組裝，然后將組裝好的夾具的底座插入芯片剪切力儀的底座平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)裝置與芯片剪切力儀的連接。夾持器是用來夾持被測(cè)樣品的，分為左右兩片，外加4個(gè)固定螺母。其上A處設(shè)計(jì)有45°倒角插入握持器的導(dǎo)軌，與握持器配合使用。B處穿過固定螺母，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)兩片夾持器的夾持寬度，以適應(yīng)不同的樣品。C處設(shè)計(jì)了 4層臺(tái)階，且臺(tái)階倒向排列，形成了外小內(nèi)大的布局，臺(tái)階的側(cè)面的夾緊力僅需提供摩擦力克服樣品的重力，臺(tái)階的底面的阻擋力提供測(cè)試?yán)Φ姆醋饔昧?。這樣就能減少夾持器對(duì)樣品施加的加持力，避免因樣品殼體變形而影響測(cè)試結(jié)果。另外，夾持器的棱邊還可以設(shè)計(jì)成弧形，用以?shī)A持圓形外殼的樣品。芯片粘接器用來粘接芯片，并作為測(cè)試力的傳導(dǎo)導(dǎo)體存在。其a端為圓柱體的底面圓，圓表面做網(wǎng)紋刻槽處理，利于粘接劑更好的粘接。b端做“L”型倒鉤，以便測(cè)力設(shè)備測(cè)量刀頭掛接施力。c部分穿過支架中間的過孔，用以抵消粘接器自身的重量。設(shè)計(jì)中a與c為兩段式，依靠螺紋連接，以便更換不同直徑的a端，用以適應(yīng)不同大小的粘接面。提供的支架形狀類似一個(gè)“訂書針”，兩端插入旋轉(zhuǎn)握持器的上下兩個(gè)平面，橫梁中間的圓孔用于芯片粘接器穿過，其作用為抵消芯片粘接器的自身重量。在將該裝置與芯片剪切力儀連接后用快速粘接劑將芯片粘接器與樣品芯片的表面粘接在一起，待粘接劑固化后，將芯片粘接器穿過支架上的圓孔，然后將支架插入旋轉(zhuǎn)握持器，再擰緊夾持器上的四個(gè)固定螺母，至此樣品安裝完畢。操作芯片剪切力儀對(duì)芯片粘接器b端的“L”型掛鉤施加水平推力，芯片剪切力儀將會(huì)自動(dòng)記錄芯片被拉開時(shí)的最大力，從而實(shí)現(xiàn)芯片粘接力的測(cè)試。移動(dòng)芯片剪切力儀的刀頭，將刀頭的固定器套在粘接頭的上面，并加載向后拉出，直到滿足實(shí)驗(yàn)條件為止。以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，其特征為:該裝置包括一底座，底座上套入一旋轉(zhuǎn)握持器，還包括一緊固螺釘用于垂直方向上固定旋轉(zhuǎn)握持器，所述的旋轉(zhuǎn)握持器上配裝有夾持器及支架，一芯片粘接器穿過支架上的孔并固定其上。
2.如權(quán)利要求1所述的器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，其特征為:所述的底座自上至下分為四個(gè)部分，第一部分直徑30mm配合套入所述的旋轉(zhuǎn)握持器中，且其上設(shè)有螺紋孔用于連接緊固螺釘，第二部分直徑50mm用于承重旋轉(zhuǎn)握持器，第三部分直徑22mm設(shè)有凹槽，用于配合設(shè)備安裝平臺(tái)上的緊固插銷，第四部分直徑25mm確保鎖緊緊固插銷后底座不會(huì)脫出。
3.如權(quán)利要求2所述的器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，其特征為:所述的旋轉(zhuǎn)握持器上內(nèi)嵌內(nèi)徑30mm的滾珠軸承，確保旋轉(zhuǎn)握持器在底座上可自由旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)握持器上還設(shè)有斜45°滑軌以及上下兩個(gè)凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)左右各設(shè)有一螺紋孔。
4.如權(quán)利要求3所述的一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，其特征為:所述的夾持器為兩片，A處設(shè)計(jì)為45°倒角，插入握持器導(dǎo)軌，與握持器配合使用，B處穿過固定螺母旋入所述凸臺(tái)上的螺紋孔，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)兩片夾持器的夾持寬度，以適應(yīng)不同的樣品，C處設(shè)計(jì)了 4層臺(tái)階，且臺(tái)階倒向排列，形成了外小內(nèi)大的布局，臺(tái)階的側(cè)面的夾緊力僅需提供摩擦力克服樣品的重力，臺(tái)階的底面的阻擋力提供測(cè)試?yán)Φ姆醋饔昧Α?br> 5.如權(quán)利要求4所述的一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，其特征為:夾持器的棱邊還可以設(shè)計(jì)成弧形，用以?shī)A持圓形外殼的樣品。
6.如權(quán)利要求4所述的一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，其特征為:所述的芯片粘接器分為三部分，其a端為圓柱體的底面圓，圓表面做網(wǎng)紋刻槽處理，利于粘接劑更好的粘接，b端做“L”型倒鉤，以便測(cè)力設(shè)備測(cè)量刀頭掛接施力，c部分穿過支架中間的過孔，用以抵消粘接器自身的重量，其中a與c為兩段式，依靠螺紋連接，以便更換不同直徑的a端，用以適應(yīng)不同大小的粘接面。
7.如權(quán)利要求6所述的一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，其特征為:所述的支架兩端插入旋轉(zhuǎn)握持器的上下兩個(gè)平面，橫梁中間的圓孔用于芯片粘接器穿過，其作用為抵消芯片粘接器的自身重量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種器件芯片拉脫力測(cè)試的固定裝置，該裝置包括一底座，底座上套入一旋轉(zhuǎn)握持器，還包括一緊固螺釘用于垂直方向上固定旋轉(zhuǎn)握持器。所述的旋轉(zhuǎn)握持器上配裝有夾持器及支架，一芯片粘接器穿過支架上的孔并固定其上。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，垂直精度高，可靠性強(qiáng)，測(cè)試精度高，制造成本低廉，市場(chǎng)前景好。
文檔編號(hào)G01N19/04GK103115868SQ20131007223
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者王旭, 段超, 陳雁, 孟猛, 龔欣, 張偉, 姬青, 張延偉 申請(qǐng)人:中國(guó)空間技術(shù)研究院