CN103115868B - 一种器件芯片拉脱力测试的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种器件芯片拉脱力测试的固定装置，该装置包括一底座，底座上套入一旋转握持器，还包括一紧固螺钉用于垂直方向上固定旋转握持器。所述的旋转握持器上配装有夹持器及支架，一芯片粘接器穿过支架上的孔并固定其上。该装置结构简单，安装方便，垂直精度高，可靠性强，测试精度高，制造成本低廉，市场前景好。

Description

一种器件芯片拉脱力测试的固定装置

技术领域

本发明涉及一种器件芯片拉脱力测试的固定装置。

背景技术

元器件的封装方式有多种多样，其中集成电路很多元器件均采用芯片固定在陶瓷或金属管壳的空腔中，器件芯片主要是采用导电胶、合金或者是有机胶进行粘接，因此芯片若粘接不牢固，在后期的使用中如果发生芯片和管壳的分离，轻则导致器件功能失效，更严重的是有可能导致整个芯片键合丝之间发生短路，因此对芯片粘接强度进行考核是非常必要的，在GJB548B和美军标MIL-883G的方法2031 ：倒装片拉脱试验中明确要求测量采用面键合结构进行连接的半导体芯片与基板之间的键合强度。因此该项试验是非常必要的。并且标准中要求拉开棒用高强度粘结剂材料（例如具有高拉力强度的腈基丙烯酸酯或其他粘结剂）与倒装芯片背面相连接。然后采用施力装置对器件进行无冲击的施加拉力。

目前该项试验尽在标准中提出了试验要求，没有给出具体的试验装置和工具。目前基本上该试验没有现成的试验装置，均是采用在现有装置上进行二次开发进行相关试验；或者是采用手工操作的方式进行粘接和重物加载。以上两种方法主要是无法确保拉力和器件粘接面绝对垂直，其次无法精确记录分离力的大小。

本发明为了克服上述缺陷，进行了有益的改进。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供了一种器件芯片拉脱力测试的固定装置。

本发明的技术方案是这样实现的：提供一种器件芯片拉脱力测试的固定装置，该装置包括一底座，底座上套入一旋转握持器，还包括一紧固螺钉用于垂直方向上固定旋转握持器，所述的旋转握持器上配装有夹持器及支架，一芯片粘接器穿过支架上的孔并固定其上。

进一步地，所述的底座自上至下分为四个部分，第一部分直径30mm配合套入所述的旋转握持器中，且其上设有螺纹孔用于连接紧固螺钉，第二部分直径50mm用于承重旋转握持器，第三部分直径22mm设有凹槽，用于配合设备安装平台上的紧固插销，第四部分直径25mm确保锁紧紧固插销后底座不会脱出。

进一步地，所述的旋转握持器上内嵌内径30mm的滚珠轴承，确保旋转握持器在底座上可自由旋转，旋转握持器上还设有斜45°滑轨以及上下两个凸台，所述的凸台左右各设有一螺纹孔。

进一步地，所述的夹持器为两片，A处设计为45°倒角，插入握持器导轨，与握持器配合使用，B处穿过固定螺母旋入所述凸台上的螺纹孔，通过旋转调节两片夹持器的夹持宽度，以适应不同的样品，C处设计了4层台阶，且台阶倒向排列，形成了外小内大的布局，台阶的侧面的夹紧力仅需提供摩擦力克服样品的重力，台阶的底面的阻挡力提供测试拉力的反作用力。

进一步地，夹持器的棱边还可以设计成弧形，用以夹持圆形外壳的样品。

进一步地，所述的芯片粘接器分为三部分，其a端为圆柱体的底面圆，圆表面做网纹刻槽处理，利于粘接剂更好的粘接，b端做“L”型倒钩，以便测力设备测量刀头挂接施力，c部分穿过支架中间的过孔，用以抵消粘接器自身的重量，其中a与c为两段式，依靠螺纹连接，以便更换不同直径的a端，用以适应不同大小的粘接面。

进一步地，所述的支架两端插入旋转握持器的上下两个平面，横梁中间的圆孔用于芯片粘接器穿过，其作用为抵消芯片粘接器的自身重量。

本发明的有益效果：本发明提供了一种器件芯片拉脱力测试的固定装置，该装置的有益效果主要为以下五个方面：

（1）利用市面上的通用设备的水平推力，实现军标要求中的垂直拉力，结构简单，安装方便。

（2）能够保证拉力与器件芯片安装面垂直，并且将对元器件本体的损伤降到最低，垂直精度高，可靠性强。

（3）夹具水平自由度采用随动设计，使测试力不受安装误差影响，且通过软件控制力的加载速度，使得加载过程中冲击力足够小，测试精度高。

（4）在拉脱力测试中，在拉力加载后能够精确记录拉力数据曲线。

（5）制造成本低廉，市场前景好。

附图说明

图1是器件芯片拉脱力测试的固定装置的立体图；

图2是底座的立体图；

图3是底座的剖面图；

图4是旋转握持器的立体图；

图5是旋转握持器的剖面图；

图6是夹持器的立体图；

图7是夹持器的主视图；

图8是夹持器的右视图；

图9是芯片粘接器的整体示意图；

图10是支架的立体图；

图11是支架的剖面图；

图12是支架的俯视图；

图13是支架的后视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明提供了一种器件芯片拉脱力测试的固定装置，该装置包括一底座，底座上套入一旋转握持器，还包括一紧固螺钉用于垂直方向上固定旋转握持器。所述的旋转握持器上配装有夹持器及支架，一芯片粘接器穿过支架上的孔并固定其上。

本装置需要与芯片剪切力仪配合使用，芯片剪切力仪是一台有一个底座平台，可以水平施加推力的设备，是市面上的一种通用设备。使用本装置可以将推力转换为拉力，并且巧妙的利用现有设备的水平推力，实现军标中测试方法要求的垂直向上的拉力。

底座下半部分用于与测力设备的安装平台连接，将底座插入测力设备安装平台后，利用紧固插销锁紧，正好抵住第三部分所在的凹槽，图中第四部分的直径大于第三部分的直径，确保锁紧紧固插销后底座不会脱出。第一部分用来套入旋转握持器，并使两者之间能自由旋转。

使用时将底座、紧固螺钉、旋转握持器、夹持器按照图1进行组装，然后将组装好的夹具的底座插入芯片剪切力仪的底座平台，实现装置与芯片剪切力仪的连接。

夹持器是用来夹持被测样品的，分为左右两片，外加4个固定螺母。其上A处设计有45°倒角插入握持器的导轨，与握持器配合使用。B处穿过固定螺母，通过旋转调节两片夹持器的夹持宽度，以适应不同的样品。C处设计了4层台阶，且台阶倒向排列，形成了外小内大的布局，台阶的侧面的夹紧力仅需提供摩擦力克服样品的重力，台阶的底面的阻挡力提供测试拉力的反作用力。这样就能减少夹持器对样品施加的加持力，避免因样品壳体变形而影响测试结果。

另外，夹持器的棱边还可以设计成弧形，用以夹持圆形外壳的样品。

芯片粘接器用来粘接芯片，并作为测试力的传导导体存在。其a端为圆柱体的底面圆，圆表面做网纹刻槽处理，利于粘接剂更好的粘接。b端做“L”型倒钩，以便测力设备测量刀头挂接施力。c部分穿过支架中间的过孔，用以抵消粘接器自身的重量。设计中a与c为两段式，依靠螺纹连接，以便更换不同直径的a端，用以适应不同大小的粘接面。

提供的支架形状类似一个“订书针”，两端插入旋转握持器的上下两个平面，横梁中间的圆孔用于芯片粘接器穿过，其作用为抵消芯片粘接器的自身重量。

在将该装置与芯片剪切力仪连接后用快速粘接剂将芯片粘接器与样品芯片的表面粘接在一起，待粘接剂固化后，将芯片粘接器穿过支架上的圆孔，然后将支架插入旋转握持器，再拧紧夹持器上的四个固定螺母，至此样品安装完毕。操作芯片剪切力仪对芯片粘接器b端的“L”型挂钩施加水平推力，芯片剪切力仪将会自动记录芯片被拉开时的最大力，从而实现芯片粘接力的测试。移动芯片剪切力仪的刀头，将刀头的固定器套在粘接头的上面，并加载向后拉出，直到满足实验条件为止。

以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种器件芯片拉脱力测试的固定装置，其特征为：该装置包括一底座，底座上套入一旋转握持器，还包括一紧固螺钉用于垂直方向上固定旋转握持器，所述的旋转握持器上配装有夹持器及支架，一芯片粘接器穿过支架上的孔并固定其上，所述的底座自上至下分为四个部分，第一部分直径30mm配合套入所述的旋转握持器中，且其上设有螺纹孔用于连接紧固螺钉，第二部分直径50mm用于承重旋转握持器，第三部分直径22mm设有凹槽，用于配合设备安装平台上的紧固插销，第四部分直径25mm确保锁紧紧固插销后底座不会脱出，所述的旋转握持器上内嵌内径30mm的滚珠轴承，确保旋转握持器在底座上可自由旋转，旋转握持器上还设有斜45°滑轨以及上下两个凸台，所述的凸台左右各设有一螺纹孔。

2. 如权利要求1所述的器件芯片拉脱力测试的固定装置，其特征为：所述的夹持器为两片，每片夹持器的A处设计为45°倒角，插入握持器滑轨，与握持器配合使用，B处穿过固定螺母旋入所述凸台上的螺纹孔，通过旋转螺母来调节两片夹持器的夹持宽度，以适应不同的样品，C处设计了4层台阶，且台阶倒向排列，形成了外小内大的布局，台阶的侧面的夹紧力仅需提供摩擦力克服样品的重力，台阶的底面的阻挡力提供测试拉力的反作用力，A处位于C处顶部，B处位于C处侧面。

3.如权利要求2所述的一种器件芯片拉脱力测试的固定装置，其特征为：夹持器的棱边还可以设计成弧形，用以夹持圆形外壳的样品。

4.如权利要求2所述的一种器件芯片拉脱力测试的固定装置，其特征为：所述的芯片粘接器分为三部分，其a端为圆柱体的底面圆，圆表面做网纹刻槽处理，利于粘接剂更好的粘接，b端做“L”型倒钩，以便测力设备测量刀头挂接施力，c部分穿过支架中间的过孔，用以抵消粘接器自身的重量，其中a与c为两段式，依靠螺纹连接，以便更换不同直径的a端，用以适应不同大小的粘接面，所述的支架两端插入旋转握持器的上下两个平面。