CN103090999A - 一种用于tsv填充铜残余应力测量的加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于TSV填充铜残余应力测量的加热装置,属于封装设备技术领域,包括夹具部分、加热部分和调整载台部分。本发明夹具上的导轨结构可满足一次装卡即可对TSV转接板上的所有铜柱的压出应力进行测量,导轨底面上的缝隙可满足调整一次TSV转接板的位置即可对一排铜柱的压出应力进行测量,使铜柱与载台通孔的对中简单、精确,大大简化了实验的过程,节省实验成本,使用定位弹簧片结构,既能满足TSV转接板左右和上下方向的定位,又可以满足TSV转接板在平面上滑动,结构简单,使用方便。本发明可以对试样进行加热,加热部分可精确控制试样温度,夹具上的加紧弹簧片和定位弹簧片可以有效的消除试样加热时由于试样和夹具材料热膨胀系数的不同而产生的额外应力。
Description
技术领域
本发明涉及先进三维电子封装技术中的TSV电镀铜工艺残余应力测试技术以及复合材料增强纤维与基体界面应力测试技术。
背景技术
在一种针对TSV-Cu在制作过程中产生的工艺残余应力进行测试的实验中,需要得到将电镀铜柱从TSV通孔中压出时的Cu-Si界面上的平均切应力和电镀铜柱-TSV通孔相对位移之间的关系曲线,加载时采用小力值缓慢加载的方法,使界面发生扩散滑移。在实验时为了使界面更容易发生滑移,需要对式样进行加热。图1为实验原理示意图。图2为TSV转接板的顶面示意图,图3为A-A剖面的剖面示意图,其中6为TSV转接板的硅板,7为电镀铜柱。试验时使用的试样为尺寸长、宽均为8毫米,厚度为100微米~200微米的TSV转接板,TSV直径为30微米,一块TSV转接板上有上百个TSV通孔,因此,在进行实验的时候保证TSV通孔和夹具的通孔的对中的问题以及使一次装卡即可满足对多个通孔的应力测量非常困难。同时,由于式样的热膨胀系数与夹具的热膨胀系数相差很大,在加热式样的时候如何保证式样中的铜柱与夹具上通孔对中后的相对位置不发生改变是一个很难解决的问题。为解决上述问题,需要设计一种方便铜柱与夹具的通孔精确对中并可以对多个铜柱进行试验,同时保证在加热式样的时候能有效的消除由于式样和夹具的热膨胀系数的不同而产生式样的位置改变和夹具对式样造成的额外应力的夹具及试样的夹持、调整合加热的方法。
发明内容
本发明提出一种用于测量TSV铜柱的压出应力的试样夹具及用于精确调整试样在夹具上的位置的调整方法、提出了一种方便调整式样在夹具上的位置、能满足式样的准确牢固定位同时可以消除由于式样和夹具的热膨胀系数的不同而产生式样的位置改变和夹具对式样造成的额外应力的式样定位方法与加紧方法、提出了一种能准确控制式样温度并对式样载台进行保护的式样加热方法。使用调整台可以实现TSV转接板上的多排铜柱分别和夹具上的缝隙对齐。实验时先将用于加紧的弹簧片抬起,将式样放在夹具的导轨上,将定位弹簧片卡在式样上面,将整个载台放在显微镜下使用细牙螺杆对式样的位置进行调整与定位,然后放下加紧弹簧对把式样加紧,然后将整个式样载台放在纳米压痕仪上先对式样进行加热,使用直流稳压电源对固定在夹具底面上的聚亚酰胺加热膜通电,从贴在式样表面上的热电偶得到式样温度的准确值,调整电路中的电流大小直到式样上的温度达到实验需要的准确值。使用PAI板实现夹具座与载台座之间的隔热,阻止热量通过载台座传递到压痕仪上造成压痕仪损坏和加热膜功率的浪费,使式样能尽快达到需要的温度。电热膜与PAI板之间使用石棉垫隔热,保护PAI板不致其温度过高,在石棉网和PAI板之间使用温控传感器,温控传感器的设定温度低于PAI板材料的玻璃化温度,当温度达到温控传感器的设定温度时,电路断开,实现对PAI板的保护。当式样加热到需要的温度以后,使用圆柱形压头压出铜柱,并得到铜柱压出时的载荷位移曲线,从而保证TSV残余应力测试实验简便可行,并保证结果准确可信。
本发明包括夹具部分、加热部分和调整载台部分。其中夹具部分包括夹具座17,夹紧弹簧片11、定位弹簧片16、卸力拨杆12。夹紧弹簧片11和定位弹簧片16固定在夹具座17上,卸力拨杆12的由圆弧面29和平面30组成的部分圆轴插入夹具座17的上的圆弧槽Ⅰ36中。其中夹具座17的上半部分是一个凸台结构,凸台布置在夹具座17的一侧,凸台的顶部加工有轨道平面34,轨道平面34上有沿着垂直于夹具座17底面方向贯穿夹具座17的缝隙33,缝隙33的作用是压出电镀铜柱7的时候保证电镀铜柱7沿着缝隙下落,不受阻力。轨道平面34的一侧与凸台的内倾的向下延伸的侧面40相接,另一侧是内倾的向上延伸的定位侧面38。在缝隙33两端,有用于定位的定位标识35其作用是在调整TSV转接板8在轨道平面34上的位置的时候用于显示TSV转接板上面电镀铜柱7和缝隙33的相对位置。当TSV转接板放在轨道平面34上面调整位置的时候,卸力拨杆12向上扭转,抬起夹紧弹簧片11,作用在TSV转接板8上的夹紧力被卸掉,此时定位弹簧片16产生向上和向外的变形,定位弹簧片16的折边27对TSV转接板8产生向下的压力,定位弹簧片16的竖边对TSV转接板8产生向内的推力,同时TSV转接板8的另一边和定位侧面38接触,定位侧面38向内的倾斜角度可以保证TSV转接板8紧贴在轨道平面34上面,定位弹簧片16对TSV转接板8产生的向下的压力和向左的推力都很小,起到对TSV转接板8进行定位的同时并不影响TSV转接板8贴着定位侧面38和轨道平面34滑动。在夹具座17的顶面上加工有部分圆弧槽Ⅰ36,圆弧槽Ⅰ36的半径比卸力拨杆12的部分圆弧面29大0.1毫米,当卸力拨杆12安装到圆弧槽Ⅰ36中的时候,卸力拨杆上的圆弧面29结构可以使卸力拨杆12沿圆弧面29轴线的方向转动,当卸力拨杆上的平面30和夹具座17的顶面平行的时候,平面30的高度低于夹具座17的顶面的高度,夹紧弹簧11的折边23和TSV转接板8接触,对TSV转接板8有向下的压紧力,此时TSV转接板8被夹紧,不可以调整位置;当卸力拨杆12向上转动时,圆弧面29从夹具座17的顶面凸出,向上顶起加紧弹簧11,此时加紧弹簧11的折边23和TSV转接板8分离,对TSV转接板8没有向下的压力,此时TSV转接板8未被固定,可以调整位置。夹具座17的凸台上面,在缝隙33的两面,沿垂直于缝隙33的方向上加工有部分圆弧槽Ⅱ39,载台座15上的细牙螺杆14在部分圆弧槽Ⅱ39轴线的位置沿轴线深入到部分圆弧槽Ⅱ39中,此时,细牙螺杆14的一部分圆弧高于平面34,位于TSV转接板8两侧的细牙螺杆14分别顶住TSV转接板8的两边,实现TSV转接板8的定位,当需要精确调整TSV转接板8在夹具上的位置的时候,先旋转卸力拨杆12将加紧弹簧片11顶起,将一边的细牙螺杆14退出一段距离,然后另一边的细牙螺杆14推动TSV转接板8前进一段距离,在显微镜下观察电镀铜柱7和定位标识35的相对位置,当调整到位时,旋转之前退出的细牙螺杆14使其重新顶住TSV转接8,然后旋转卸力拨杆12使加紧弹簧片11重新夹紧TSV转接板8,完成TSV转接板8位置的调整和定位。
发明的加热台部分包括加热座13、电加热膜21、石棉隔热垫18、温控传感器19。加热座13的作用是阻止热量传播,支撑夹具。加热座13的上表面设计有凹槽Ⅰ44,凹槽Ⅰ44的底面靠近通孔46的位置设计有凹槽Ⅰ45,凹槽Ⅰ45附近设计有通孔42。安装的时候,将温控传感器19布置在凹槽Ⅰ45中,在凹槽Ⅰ44的底面上铺上石棉垫18和电加热膜21,温控传感器19和电加热膜21的导线通过通孔42穿出,将温控传感器19和电加热膜21串联,与直流稳压电源连接,通过控制电路中电流的大小来控制电加热膜21上的功率的大小,结合贴在TSV转接板8上面的热电偶可以精确的监控和调整TSV转接板8的温度变化。将温控传感器19的动作温度设定低于加热座13的材料的玻璃化温度,当温度达到动作温度的时候,温控传感器19断开,电路断电,实现对加热座13的保护。夹具座17的底面可以陷入加热座13的凹槽Ⅰ44中,夹具座17和加热座13之间紧固在一起,夹具座17的底面和电加热膜21紧贴在一起,有利于热量的传导。
发明的调整载台部分包括载台座15、细牙螺杆14。载台座的底座是和纳米压痕仪配合的燕尾槽滑块47,燕尾槽滑块47上表面设计有两个调整凸台48。调整凸台48上面有用于安装细牙螺杆14的螺纹通孔50。安装时载台座15和加热座13固定在一起。
本发明可以取得如下有益效果:
1、本发明夹具上的导轨结构可满足一次装卡即可对TSV转接板上的所有铜柱的压出应力进行测量,导轨底面上的缝隙可满足调整一次TSV转接板的位置即可对一排铜柱的压出应力进行测量,使铜柱与载台通孔的对中简单、精确,大大简化了实验的过程,节省实验成本。
2、本发明使用定位弹簧片结构,既能满足TSV转接板左右和上下方向的定位,又可以满足TSV转接板在平面上滑动,结构简单,使用方便。
3、本发明使用的加紧弹簧片结构,方便TSV转接板的位置的调整和加紧定位,保证式样安全、实验结果可靠。
4、本发明使用的部分圆柱形状的卸力拨杆结构方便TSV转接板的加紧和调整,结构简单,易于操作。
5、本发明使用的单边加紧的加紧方法,有效的消除了在TSV转接板加热的时候由于TSV转接板和夹具的材料的热膨胀系数的不同而造成的可能的TSV转接板的位置的改变和可能造成TSV转接板产生额外的应力。
6、本发明使用的电加热膜的加热方法和温度控制的方法提高了加热速度和控温精度,可以有效的保护试验装置。
7、本发明使用的隔热方法,有效的阻止了热量的散失,节省能量,提高了加热速度。
8、本发明结构简单,安装和使用方便,安全可靠。
附图说明:
图1为实验原理示意图。
图2为实验使用的TSV转接板的结构示意图。
图3为实验使用的TSV转接板的剖面图。
图4为TSV转接板安装到装置上的示意图。
图5为夹具座、电加热膜、石棉垫和温控传感器的安装位置示意图。
图6为加紧弹簧片结构示意图。
图7为定位弹簧片的结构示意图。
图8为卸力拨杆的结构示意图。
图9为夹具座的示意图。
图10为TSV转接板在夹具上加紧与定位的原理示意图。
图11为加热座的结构示意图。
图12为载台座的结构示意图。
图中:
1—纳米压痕仪压头,2—铜柱,3—基板,4—式样载台,5—载台通孔,6—硅板,7—电镀铜柱,8—TSV转接板,9—内六角沉头螺钉,10—十字槽平头螺钉,11—加紧弹簧片,12—卸力拨杆,13—加热座,14—细牙螺杆,15—载台座,16—定位弹簧片,17—夹具座,18—石棉垫,19—温控传感器,20—十字头沉头螺钉,21—电加热膜,22—通孔Ⅰ,23—折边Ⅰ,24—定位开口Ⅰ,25—定位弹簧片边线法兰,26—定位开口Ⅱ,27—折边Ⅱ,28—通孔Ⅱ,29—圆弧面,30—平面,31—手柄,32—螺纹通孔Ⅰ,33—缝隙,34—轨道平面,35—定位标识,36—圆弧槽Ⅰ,37—螺纹孔Ⅰ,38—定位侧面,39—圆弧槽Ⅱ,40—侧面,41—通孔Ⅲ,42—通孔Ⅳ,43—通孔Ⅴ,44—凹槽Ⅰ,45—凹槽Ⅱ,46—通孔Ⅵ,47—燕尾槽滑块,48—调整凸台,49—螺纹孔Ⅱ,50—螺纹通孔Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明:
图1为实验原理示意图,实验时将试样载台4放在纳米压痕仪的位移台上,将铜柱2与纳米压痕仪压头1对中,并保证铜柱2与载台上的通孔5对中,施加图示方向的力将铜柱从TSV通孔中压出,并在压出时记录载荷和位移的变化,得到载荷位移的曲线。
图4为根据本发明实施例绘制的TSV转接板8安装到装置上面的示意图,图中加紧弹簧片11和定位弹簧片16通过十字槽平头螺钉10固定在夹具座17上。调整拨杆12的圆弧面29部分插入到圆弧槽Ⅰ36中,此时调整拨杆12上面的平面30和夹具座17的顶面平行,加紧弹簧片11未被顶起。定位弹簧片16产生变形,对TSV转接板8产生垂直于轨道平面34的压力和平行于轨道平面34垂直于定位侧面38的推力,使TSV转接板8紧靠在轨道平面34和定位侧面38上并可以沿着两平面滑动;加紧弹簧片11产生向上的变形,对TSV转接板8产生向下的压力,由于加紧弹簧片11的厚度较厚,对TSV转接板产生向下的压力较大,此时TSV转接板被夹紧不能调整位置。图中加热座13通过内六角沉头螺钉9固定在载台座15上面,细牙螺杆14通过定位凸台48上面的螺纹通孔50固定在载台座上面。螺纹通孔50和圆弧槽Ⅱ39同轴线,这样可以保证细牙螺杆14和圆弧槽Ⅱ39同轴线,便于式样位置的调整。
图5为根据本发明实施例绘制的夹具座17、电加热膜21、石棉垫18、温控传感器19的安装位置结构示意图。图中夹具座17和加热座13通过十字槽沉头螺钉20紧固在一起,加热座13上的凹槽Ⅰ45内布置有温控传感器19,温控传感器19靠近通孔46,温控传感器的动作温度设定为低于加热座13材料的玻璃化温度,当加热座上面的温度达到设定的动作温度的时候,温控传感器19切断加热电路中的电流,保证加热座13上面的温度始终低于其材料的玻璃化温度。因为通孔46附近的温度最高,所以把温控传感器19布置在这里可以准确的控制加热座13上面的最高温度,保护装置。在夹具座17的底面和加热座13的凹槽Ⅰ44的底面之间设计有电加热膜21和石棉垫18,通过螺钉20的预紧力被夹紧,其中电加热膜21紧贴夹具座17的底面,在电加热膜21和加热座13之间垫有石棉垫18,石棉垫18为耐高温材料,其作用是阻止热量直接从电加热膜21向加热座13传播,起到保护加热座的作用。
图6为根据本发明实施例绘制的加紧弹簧片11的结构示意图,加紧弹簧片11上设计有三个通孔22,通孔22在一条直线上面,在安装的时候十字槽平头螺钉10通过通孔22将加紧弹簧片11固定在夹具座17上;加紧弹簧片11的一边设计有折边结构23,折边结构23在加紧式样的时候和式样的上表面接触,固定式样;在加紧弹簧片11带有折边23的一侧,设计有定位开口24,在调整式样位置的时候,显微镜可以通过定位开口24看到夹具座17上的定位标识35,可以确定TSV转接板8上的电镀铜柱7和夹具座17上的缝隙33是否对齐。
图7为根据本发明实施例绘制的定位弹簧片16的结构示意图,定位弹簧片16上设计有三个通孔28,通孔28在一条直线上面,在安装的时候十字槽平头螺钉10通过通孔28将定位弹簧片16固定在夹具座17上;在通孔28的对边设计有定位弹簧片边线法兰25,边线法兰25的作用是在TSV转接板8安装到夹具上的时候对TSV转接板产8生平行于导轨平面34的向内的推力,使TSV转接板8紧贴在定位侧面38上;在定位弹簧片边线法兰25的顶端,设计有折边27,折边27的作用是对安装在夹具上的TSV转接板8产生垂直于导轨平面34的向下的压力,使TSV转接板8紧贴在导轨平面34上面;在定位弹簧片16上面设计有定位开口26,,在调整式样位置的时候,显微镜可以通过定位开口26看到夹具座17上的定位标识35,可以确定TSV转接板8上的电镀铜柱7和夹具座17上的缝隙33是否对齐。
图8为根据本发明实施例绘制的卸力拨杆12的结构示意图,在卸力拨杆12的调整轴部分,将圆柱体上面加工一个平面30,就得到了圆弧面29和平面30,在安装的时候,将圆弧面29和平面30所包围的柱体插入到夹具座17上的圆弧槽Ⅰ36中,圆弧面29的半径比圆弧槽Ⅰ36的半径小0.1毫米当平面30和夹具座17的上表面平行的时候,平面30的高度低于夹具座17的上表面,此时加紧弹簧11未被顶起,TSV转接板被夹紧,当旋转卸力拨杆12使平面30和夹具座17的顶面垂直的时候,圆弧面29有一部分高于夹具座17的顶面,此时加紧弹簧11被顶起,TSV转接板的夹紧力被卸掉,可以调整TSV转接板11在夹具上的位置;在卸力拨杆12上设计有方便手动旋转的手柄31。
图9为根据本发明实施例绘制的夹具座17的结构示意图,在夹具座17上面设计有螺纹通孔32,靠近夹具座四个角的螺纹通孔32用于夹具座17和加热座13的紧固,其余的螺纹通孔32用于定位弹簧片16的固定;在夹具座17上面设计有螺纹孔37,螺纹孔37用于加紧弹簧片11的固定;在夹具座17上面设计有贯穿缝隙33,缝隙33的宽度比TSV转接板8上面的电镀铜柱7的直径略宽,在压出TSV转接板8上面的电镀铜柱7的时候,电镀铜柱7可以沿着缝隙33下落,不会受到阻力的作用,保证实验结果的准确可靠;在夹具座17上面设计有导轨平面34,实验的时候,TSV转接板8的底面和导轨平面34接触,TSV转接板8在调整位置的时候可以再导轨平面34上滑动;在导轨平面34的两侧缝隙33两端的位置,设计有用于定位TSV转接板8上面的电镀铜柱7和缝隙33相对位置的定位标识35,在调整TSV转接板8的相对位置的时候,将装置放在显微镜下面,当电镀铜柱7和两个定位标识35之间的连线重合的时候,说明电镀铜柱7和缝隙33已经实现精确对中,可以进行实验;在夹具座17上面设计有圆弧槽Ⅰ36,圆弧槽Ⅰ36中空部分为圆柱体的一部分,安装时圆弧槽Ⅰ36和调整拨杆12配合,可以实现TSV转接板8的夹紧力的施加和去除;在夹具座17上设计有定位侧面38,在实验的过程中,尤其是在加热式样的时候,TSV转接板8的一边在定位弹簧16的作用下始终和定位侧面38接触,可以保证TSV转接板8上面的成排的电镀铜柱7排和缝隙33平行,可以满足一次定位可对一排电镀铜柱7进行试验的设计要求;在夹具座17上设计有圆弧槽Ⅱ39,圆弧槽Ⅱ39在缝隙33的两侧相对布置,在调整TSV转接板8的位置的时候,和圆弧槽Ⅱ39同轴线布置的细牙螺杆14沿着圆弧槽深入,细牙螺杆14有一部分圆弧高于导轨平面34,高出部分和TSV转接板8接触,推动TSV转接板8移动,当调整到位的时候,旋转另一侧的细牙螺杆14,在显微镜下观察细牙螺杆14和TSV转接板8的接触情况,当刚要接触的时候停止,这样可以实现TSV转接板在垂直于缝隙33的方向上定位;在夹具座17上设计有倾斜的侧面40,侧面40的倾斜设计可以保证定位弹簧片16更可靠的定位。
图10为TSV转接板8的定位和加紧的原理图,在调整TSV转接板8的位置的时候,加紧弹簧片11被顶起,加紧弹簧片11的折边23和TSV转接板8脱离接触,此时定位弹簧片16产生变形,折边27和TSV转接板8的顶面接触,对TSV转接板8有向下的压力,边线法兰25和TSV转接板8的左边接触,对TSV转接板8有向右的推力,TSV转接板8的右边和定位侧面38接触,由于定位侧面38的倾斜设计,使得TSV转接板8始终紧贴导轨平面34。
图11为加热座13的结构示意图,加热座13上设计有通孔42,通孔42主要是用于温控传感器19和电加热膜21的导线的穿出;加热座13上设计有通孔43,安装时内六角沉头螺钉9通过通孔43将加热座13固定在载台座15上;加热座13上设计有凹槽Ⅰ44,凹槽Ⅰ44主要用于夹具座17的安装和定位,同时下凹的节后设计可以阻止夹具座17上的热量通过其侧面散失到空气中,节省了功率,提高了加热速度;加热座13上设计有凹槽Ⅰ45,凹槽Ⅰ45用于布置温控传感器19,其位置靠近通孔46,因为通孔46附近为加热座12上面最热的部分,在此布置温控传感器19可以有效的控制加热座13上面的最高温度;加热座13上设计有通孔46,安装时十字槽沉头螺钉20通过通孔46将夹具座17固定在加热座13上并把石棉垫18和电加热膜21加紧。
图12为载台座15的结构示意图,载台座15的底座设计为燕尾槽滑块47,燕尾槽滑块47和纳米压痕仪上的燕尾槽配合,可以保证本装置在纳米压痕仪上使用;载台座15上设计有螺纹孔49,螺纹孔49用于将加热座13固定在载台座13上;载台座15上设计有调整凸台48,调整凸台48上面设计有螺纹通孔50,螺纹通孔50用于固定细牙螺杆14。
Claims (2)
1.一种用于TSV填充铜残余应力测量的加热装置,包括夹具部分、加热部分和调整载台部分;其特征在于:
所述夹具部分包括夹具座(17),夹紧弹簧片(11)、定位弹簧片(16)、卸力拨杆(12);夹紧弹簧片(11)和定位弹簧片(16)固定在夹具座(17)上,卸力拨杆(12)的由圆弧面(29)和平面(30)组成的部分圆轴插入夹具座(17)的上的圆弧槽Ⅰ(36)中;其中夹具座(17)的上半部分是一个凸台结构,凸台布置在夹具座(17)的一侧,凸台的顶部加工有轨道平面(34),轨道平面(34)上有沿着垂直于夹具座(17)底面方向贯穿夹具座(17)的缝隙(33),缝隙(33)的作用是压出电镀铜柱(7)的时候保证电镀铜柱(7)沿着缝隙下落,不受阻力;轨道平面(34)的一侧与凸台的内倾的向下延伸的侧面(40)相接,另一侧是内倾的向上延伸的定位侧面(38);在缝隙(33)两端,有用于定位的定位标识(35)其作用是在调整TSV转接板(8)在轨道平面(34)上的位置的时候用于显示TSV转接板上面电镀铜柱(7)和缝隙(33)的相对位置;当TSV转接板放在轨道平面(34)上面调整位置的时候,卸力拨杆(12)向上扭转,抬起夹紧弹簧片(11),作用在TSV转接板(8)上的夹紧力被卸掉,此时定位弹簧片(16)产生向上和向外的变形,定位弹簧片(16)的折边(27)对TSV转接板(8)产生向下的压力,定位弹簧片(16)的竖边对TSV转接板(8)产生推力,同时TSV转接板(8)的另一边和定位侧面(38)接触,定位侧面(38)向内的倾斜角度保证TSV转接板(8)紧贴在轨道平面(34)上面,定位弹簧片(16)对TSV转接板(8)进行定位的同时并不影响TSV转接板(8)贴着定位侧面(38)和轨道平面(34)滑动;在夹具座(17)的顶面上加工有部分圆弧槽Ⅰ(36),圆弧槽Ⅰ(36)的半径比卸力拨杆(12)的部分圆弧面(29)大,当卸力拨杆(12)安装到圆弧槽Ⅰ(36)中的时候,卸力拨杆上的圆弧面(29)结构可以使卸力拨杆(12)沿圆弧面(29)轴线的方向转动,当卸力拨杆上的平面(30)和夹具座(17)的顶面平行的时候,平面(30)的高度低于夹具座(17)的顶面的高度,夹紧弹簧(11)的折边(23)和TSV转接板(8)接触,对TSV转接板(8)有向下的压紧力,此时TSV转接板(8)被夹紧,不可以调整位置;当卸力拨杆(12)向上转动时,圆弧面(29)从夹具座(17)的顶面凸出,向上顶起加紧弹簧(11),此时加紧弹簧(11)的折边(23)和TSV转接板(8)分离,对TSV转接板(8)没有向下的压力,此时TSV转接板(8)未被固定,可以调整位置;夹具座(17)的凸台上面,在缝隙(33)的两面,沿垂直于缝隙(33)的方向上加工有部分圆弧槽Ⅱ(39),载台座(15)上的细牙螺杆(14)在部分圆弧槽Ⅱ(39)轴线的位置沿轴线深入到部分圆弧槽Ⅱ(39)中,此时,细牙螺杆(14)的一部分圆弧高于平面(34),位于TSV转接板(8)两侧的细牙螺杆(14)分别顶住TSV转接板(8)的两边,实现TSV转接板(8)的定位,当需要精确调整TSV转接板(8)在夹具上的位置的时候,先旋转卸力拨杆(12)将加紧弹簧片(11)顶起,将一边的细牙螺杆(14)退出一段距离,然后另一边的细牙螺杆(14)推动TSV转接板(8)前进一段距离,在显微镜下观察电镀铜柱(7)和定位标识(35)的相对位置,当调整到位时,旋转之前退出的细牙螺杆(14)使其重新顶住TSV转接(8),然后旋转卸力拨杆(12)使加紧弹簧片(11)重新夹紧TSV转接板(8),完成TSV转接板(8)位置的调整和定位;
所述加热台部分包括加热座(13)、电加热膜(21)、石棉隔热垫(18)、温控传感器(19);加热座(13)的作用是阻止热量传播,支撑夹具;加热座(13)的上表面设计有凹槽Ⅰ(44),凹槽Ⅰ(44)的底面靠近通孔(46)的位置设计有凹槽Ⅰ(45),凹槽Ⅰ(45)附近设计有通孔(42);温控传感器(19)布置在凹槽Ⅰ(45)中,在凹槽Ⅰ(44)的底面上铺上石棉垫(18)和电加热膜(21),温控传感器(19)和电加热膜(21)的导线通过通孔(42)穿出,将温控传感器(19)和电加热膜(21)串联,与直流稳压电源连接,通过控制电路中电流的大小来控制电加热膜(21)上的功率的大小,结合贴在TSV转接板(8)上面的热电偶监控和调整TSV转接板(8)的温度变化;将温控传感器(19)的动作温度设定低于加热座(13)的材料的玻璃化温度,当温度达到动作温度的时候,温控传感器(19)断开,电路断电,实现对加热座(13)的保护;夹具座(17)的底面可以陷入加热座(13)的凹槽Ⅰ(44)中,夹具座(17)和加热座(13)之间紧固在一起,夹具座(17)的底面和电加热膜(21)紧贴在一起,有利于热量的传导;
所述调整载台部分包括载台座(15)、细牙螺杆(14);载台座的底座是和纳米压痕仪配合的燕尾槽滑块(47),燕尾槽滑块(47)上表面设计有两个调整凸台(48);调整凸台(48)上面有用于安装细牙螺杆(14)的螺纹通孔(50);安装时载台座(15)和加热座(13)固定在一起。
2.根据权利要求1所述的一种用于TSV填充铜残余应力测量的加热装置,其特征在于:圆弧槽Ⅰ(36)的半径比卸力拨杆(12)的部分圆弧面(29)大0.1毫米。
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