CN106093753A - 一种检测柔性电子器件导电性能的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测柔性电子器件导电性能的装置，该装置包括基座、位移台、电动机、探针、弯曲机构、显微镜、显示器、源表和控制器，所述的位移台包括第一位移台和第二位移台，分别设于所述基座上的左右两端，所述弯曲机构的左右两端分别与两个位移台相接，且所述的探针设于每个位移台上；所述的电动机包括第一电动机和第二电动机，设于所述基座的左右两侧，且分别与所述第一位移台和第二位移台相接；所述基座的中部后侧设有显微镜安装座，所述的显微镜设于所述的显微镜安装座上；所述的探针与所述源表相接，所述源表、显微镜、电动机和显示器均与所述控制器相接。本发明可实时获取电迁移失效时的判定参数，最终有效实现电迁移失效的预判和控制。

Description

一种检测柔性电子器件导电性能的装置

技术领域

本发明涉及检测领域，具体地说是一种检测柔性电子器件导电性能的装置。

背景技术

印刷电路技术是通过印刷方式将墨水化的电子材料制造成电子器件，结合柔性电子技术可将此类电子器件制作在柔性基板上，赋予电子器件可延展、可穿戴、轻质透明等特征，同时兼具印刷制作工艺的简单性和低成本特点，大量应用于柔性显示、薄膜太阳能、生物 医学等领域，是当今的热门研究和前沿科学之一。良好的柔性和电学性能是柔性电子印刷电路最重要的两大特征，其中柔性主要由合适的基板如塑料来实现，导电性能则主要取决于基板上薄膜的材料特性和图案制作精度。基于导电性能、制作工艺和制作成本等影响因素，电路中使用最多的是铜、铝和银三种材料。这三类材料在传统的硅基集成电路中，都会发生电迁移现象。

在柔性电子印刷电路中，目前主要采用铜和银材料进行制作。除了机械损伤、腐蚀和高温等因素导致电路失效外，电迁移失效现象仍然不可忽视。目前研究柔性印刷电路电迁移的主要难点在于以下两方面：①电路在柔性基板多次弯曲后，表层导电材料可能会出现延展或伸缩现象，而且需考虑基板与表层材料的粘附性，此时电迁移现象比其在硅基板电路中更加复杂，目前没有适用于柔性印刷电路的电迁移理论计算公式和电迁移失效机理；②传统的硅基半导体电迁移检测方法未考虑柔性基板的可弯曲性，没有形成针对柔性印刷电路的标准检测方法，也没有电迁移失效状态的判断标准。目前柔性电路的电迁移测试通常由人工手动完成通电过程，然后使用扫描电子显微镜进行观察分析失效状态，这不仅难以获取电迁移失效时临界试验参数，也无法对电迁移失效进行预判和控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测柔性电子器件导电性能的装置。

本发明要解决目前缺乏适用于柔性印刷电路的电迁移理论计算公式和电迁移失效机理，也没有形成针对柔性印刷电路的标准检测方法以及电迁移失效状态的判断标准，难以获取电迁移失效时临界试验参数，无法对电迁移失效进行预判和控制的问题。

本发明的技术方案是: 一种检测柔性电子器件导电性能的装置，该装置包括基座、位移台、电动机、探针、弯曲机构、显微镜、显示器、源表和控制器，所述的位移台包括第一位移台和第二位移台，分别设于所述基座上的左右两端，所述弯曲机构的左右两端分别与两个位移台相接，且所述的探针设于每个位移台上；所述的电动机包括第一电动机和第二电动机，设于所述基座的左右两侧，且分别与所述第一位移台和第二位移台相接；所述基座的中部后侧设有显微镜安装座，所述的显微镜设于所述的显微镜安装座上；所述的探针与所述源表相接，所述源表、显微镜、电动机和显示器均与所述控制器相接。

优选的，所述的第一电动机与所述的第一位移台通过丝杠相接，所述的第二电动机与所述的第二位移台通过丝杠相接；所述的第一电动机和第二电动机分别通过导线与所述的控制器相接。

作为进一步优选的，所述的第一电动机和第二电动机为步进电动机。

优选的，所述的显微镜安装于所述的显微镜安装座上，显微镜的镜头设于所述弯曲机构上方，且正对所述的弯曲机构。

作为进一步优选的，所述的显微镜是放大倍数为200倍的普通显微镜。

优选的，所述弯曲机构为合页结构，包括两个分别连接在第一位移台和第二位移台相对侧的平面装置，此两个平面通过铰链连接，每个平面与位移台的连接处设有压紧片，所述的压紧片上设有压紧螺钉，每个连接处的前后两侧设有探针安装座，所述的探针安装于该探针安装座上。

优选的，所述的探针为高精度探针，针头直径在10微米到30微米之间。

优选的，所述的第一位移台和第二位移台置于所述基座上，通过磁力吸附。

本发明的有益效果为：本发明通过实验结果验证和优化失效机理，通过控制器控制电动机的转动状态，从而控制位移台以及弯曲机构，以满足检测所需的弯曲次数与角度，通过显微镜和探针，实时将待测物体状态成像和所测数据传输到控制器中，并最终在显示器中形成所需的数据和图像，从而获取电迁移失效时的判定参数，最终有效实现电迁移失效的预判和控制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本电动机、位移台和弯曲机构之间的连接关系的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图所示，本发明该装置包括基座13、位移台、电动机、探针9、弯曲机构8、显微镜5、显示器1、源表3和控制器2，所述的位移台包括第一位移台15和第二位移台14，分别设于所述基座13上的左右两端，所述弯曲机构8的左右两端分别与两个位移台相接，且所述的探针9设于每个位移台上；所述的电动机包括第一电动机16和第二电动机12，设于所述基座13的左右两侧，且分别与所述第一位移台15和第二位移台14相接；所述基座13的中部后侧设有显微镜安装座7，所述的显微镜5设于所述的显微镜安装座7上；所述的探针9与所述源表3相接，所述源表3、显微镜5、电动机和显示器1均与所述控制器2相接。

本实施例中，所述的第一电动机16与所述的第一位移台15通过丝杠11相接，所述的第二电动机12与所述的第二位移台14通过丝杠11相接；所述的第一电动机16和第二电动机12分别通过导线4与所述的控制器2相接。

本实施例中，所述的第一电动机16和第二电动机12为步进电动机。可通过调节电动机来严格控制丝杠11的旋转进程，从而达到对弯曲角度的精确控制。

本实施例中，所述的显微镜5安装于所述的显微镜安装座7上，显微镜5的镜头6设于所述弯曲机构8上方，且正对所述的弯曲机构8。

本实施例中，所述的显微镜5是放大倍数为200倍的普通显微镜5。

本实施例中，所述弯曲机构8为合页结构，包括两个分别连接在第一位移台15和第二位移台14相对侧的平面21装置，此两个平面21通过铰链20连接，每个平面21与位移台的连接处19设有压紧片17，所述的压紧片17上设有压紧螺钉18，每个连接处19的前后两侧设有探针安装座10，所述的探针9安装于该探针安装座10上。

本实施例中，所述的探针9为高精度探针，针头直径在10微米到30微米之间。

本实施例中，所述的第一位移台15和第二位移台14置于所述基座13上，通过磁力吸附。

工作原理：

检测时，将待测装置两侧分别放到位移台与平面21的连接处19，平铺伸展，并用压紧片17压紧，通过压紧螺钉18夹紧，并将显微镜5的镜头6和探针9位置调节好。探针9与显微镜5是观测的装置，他们会将实时数据传输到源表3与控制器2中。

这时启动电源，第一电动机16和第二电动机12转动，第一位移台15和第二位移台14与基座13为磁力吸附而非固定，这样在丝杠11的作用下，位移台就可以实现移动，而弯曲机构8紧连着位移台的相对侧，这样弯曲机构8弯曲，使平铺在上面的待测装置也同时弯曲。

为实现不同位置不同角度的弯曲测验时，可以将两部电动机不同步，不同速启动，这样就可以实现此要求。这样就达到了测量的精确性。

相连探针9通过导线4将所测数据传输到源表3中，所述源表3可将探针9所测得的电流、电压等参数进行分析，最终将已处理好的数据传输到控制器2；当我们在控制器2中输入我们需要的弯曲次数及弯曲角度后，它会自行计算并控制电动机运转，省时且准确；而显微镜5通过观察将待测物体状态成像到控制器2中，最终将控制器2的所有数据处理，在显示器1中形成我们需要的数据及图像，更直观的观察。

Claims (8)

1.一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于该装置包括基座、位移台、电动机、探针、弯曲机构、显微镜、显示器、源表和控制器，所述的位移台包括第一位移台和第二位移台，分别设于所述基座上的左右两端，所述弯曲机构的左右两端分别与两个位移台相接，且所述的探针设于每个位移台上；所述的电动机包括第一电动机和第二电动机，设于所述基座的左右两侧，且分别与所述第一位移台和第二位移台相接；所述基座的中部后侧设有显微镜安装座，所述的显微镜设于所述的显微镜安装座上；所述的探针与所述源表相接，所述源表、显微镜、电动机和显示器均与所述控制器相接。

2.根据权利要求1所述的一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于所述的第一电动机与所述的第一位移台通过丝杠相接，所述的第二电动机与所述的第二位移台通过丝杠相接；所述的第一电动机和第二电动机分别通过导线与所述的控制器相接。

3.根据权利要求2所述的一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于所述的第一电动机和第二电动机为步进电动机。

4.根据权利要求1所述的一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于所述的显微镜安装于所述的显微镜安装座上，显微镜的镜头设于所述弯曲机构上方，且正对所述的弯曲机构。

5.根据权利要求4所述的一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于所述的显微镜是放大倍数为200倍的普通显微镜。

6.根据权利要求1所述的一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于所述弯曲机构为合页结构，包括两个分别连接在第一位移台和第二位移台相对侧的平面装置，此两个平面通过铰链连接，每个平面与位移台的连接处设有压紧片，所述的压紧片上设有压紧螺钉，每个连接处的前后两侧设有探针安装座，所述的探针安装于该探针安装座上。

7.根据权利要求1所述的一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于所述的探针为高精度探针，针头直径在10微米到30微米之间。

8.根据权利要求1所述的一种检测柔性电子器件导电性能的装置，其特征在于所述的第一位移台和第二位移台置于所述基座上，通过磁力吸附。