CN112504823B - 柔性芯片弯曲能力测试装置、测试方法及柔性载具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种柔性芯片弯曲能力测试装置、测试方法和柔性载具。其中装置包括模拟单元、贴合单元和测试夹具;模拟单元至少一部分为用于与柔性载具弯曲贴合的曲面;贴合单元配置在所述曲面一侧,并与曲面之间形成供柔性载具穿过的间隙;测试夹具将柔性载具的一端固定于间隙一侧;贴合单元相对于曲面运动引导柔性载具与所述曲面贴合。柔性载具包括其内设有测试电路的柔性基板层;固定在柔性基板层上并与测试电路连接的待测芯片;覆盖在待测芯片和柔性基板层的部分表面的柔性介质层;柔性介质层或者柔性基板层上设有连接测试电路的接口。本发明解决了现有技术中对柔性芯片弯曲性能测试能力不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及柔性电子技术领域,尤其涉及柔性芯片弯曲能力测试装置及其测试方法和用于测试的柔性载具。
背景技术
近年来,柔性电子由于其突出的可延展性、适应性和便携性,已成为电子产业界和学术界的追逐的热点。柔性电子区别于传统微电子的最大特点在于其“柔性”,一方面需具备可承受较大变形的能力,同时也要求在重复多次变形后仍能保持原有电性能的稳定性、电子器件可靠性是使用者最关心的问题之一。在柔性电子逐步实现市场化发展的趋势下,柔性电子服役的力学可靠性也开始受到人们极大的关注。
目前,关于柔性电子器件的疲劳损伤与断裂人们已经做了大量的研究,主要集中在柔性显示区、柔性传感器、柔性电池等无源器件。然而,随着柔性电子技术的发展,国内外也开始了芯片等有源器件的柔性化研究。对于柔性芯片而言,在发生可见裂纹之前,其电性能就已经发生了明显变化,因此在其设计研发、生产制造以及使用服役过程中,不仅要考虑常规的环境可靠性,而且要对其力学可靠性进行有效的测试。
弯曲是柔性电子应用中最常见的一种变形方式,目前测试柔性电子弯曲力学性能主要有如图1所示四种方法:(a)挤压自由弯曲方法操作简单,但弯曲角度或弯曲应变很难量化;(b)可变角度弯曲可方便计算弯曲应变,但弯曲操作的机械自动化实现较为复杂;(c)可变曲率弯曲和(d)平移滑动弯曲均采用对折弯曲的方式,易于实现,且弯曲应变方便计算。
上述四种方法在柔性显示器、柔性电路板、柔性电池、柔性电容等产品方面已有较多应用,而对于仍在研究阶段的柔性芯片的弯曲能力测试,存在比较多的局限性:1)芯片的尺寸较小,且焊盘基本分布在边缘部位,因此不宜采用上述方法测量;2)厚度极薄,在弯曲时采用探针法测试电性能容易导致芯片裂片等现象;3)采用常规的三点抗弯或四点抗弯方法只能待测芯片强度,不能待测芯片弯曲过程中的电学性能,且该方法属于破坏性试验,测试后的芯片均是断裂状态。
目前行业内对于芯片弯曲强度评价手段,主要是在国际半导体设备与材料产业协会标准G86-0303中规定的三点弯曲法。三点抗弯法的原理:将两个支承体放倒并相互平行地排列,将作为测量对象的芯片相对于该支承体不固定地载置在该支承体的侧面上。并且,将圆柱状的压头配置在该两个支承体之间的该芯片的上方且与该两个支承体平行。然后,通过该压头从上方对该芯片进行按压而将其破坏,将此时施加在该芯片的载荷作为强度进行测量。然而,对于厚度极薄的柔性芯片,测量时即使利用压头对芯片进行按压,芯片也仅发生弯曲而无法将芯片破坏,从而无法测得芯片的极限弯曲能力。
为改善此情况,公开号为:CN108931203A的中国发明专利提出了一种针对极薄芯片的弯曲强度测试装置及方法, 1)将芯片的一端保持在第一保持单元的支承面上,将芯片的另一端保持在第二保持单元的支承面上;2)使第一保持单元与第二保持单元相对移动,以便使芯片的一端与另一端之间的测量区域的剖面形状成为圆弧状,从而使第一保持单元的支承面与第二保持单元的支承面面对;3)使第一保持单元与第二保持单元向相互接近的方向相对移动;4)对检测到芯片破坏时的测量区域的曲率进行检测。采用该装置可以测得厚度在30μm以下芯片的弯曲强度和极限的弯曲曲率,但该装置只适用于尺寸比较大的芯片(如10mm×10mm等),对于比较小的芯片,受工装夹具的影响,测量将会变得比较困难,且该方法不能同步测试弯曲情况下的芯片电性能。
专利号为US8365611B1的美国专利开了一种测试倒装芯片的弯曲能力测量方法与装置,主要包括将倒装芯片器件弯曲、加热倒装芯片器件以及检查倒装芯片器件是否失效等内容。该方法主要是模拟倒装芯片在长时间使用过程中受热应力影响产生小变形,并分析在此弯曲变形情况下的芯片失效模式,因此并不适用于柔性芯片。
公开号为CN111678801A的中国专利公开了一种柔性电子弯曲加载装置;主要利用固定曲率的曲面去贴合柔性电子器件,以检测柔性电子的极限弯曲能力;每个动作时间较长,不适于弯曲疲劳测试;并且待测器件受到压力和拉力较大,对弯曲测试带来干扰影响。
上述方法中均不能同时做芯片弯曲极限和弯曲疲劳测试,测试能力不足。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足,本发明提供了一种柔性芯片弯曲测试装置和测试方法,解决了现有技术中,对柔性芯片弯曲性能测试能力不足且测试的同时不能做电性测试的问题。还提出了一种适用于上述装置和方法的柔性载具及其制作方法,解决了测试过程中的待测芯片不便夹持以及电性测试的问题。
根据本发明的实施例,提供了一种柔性芯片弯曲能力测试装置,
包括模拟单元、贴合单元、驱动单元和测试夹具;
所述模拟单元至少一部分为用于柔性载具弯曲贴合的曲面;
所述贴合单元配置在所述曲面一侧,并与所述曲面之间形成供所述柔性载具穿过的间隙;
所述测试夹具将所述柔性载具的一端固定于所述间隙一侧,所述测试夹具上设置有用于测试所述柔性载具内待测芯片电性能的电测器件;
所述驱动单元带动所述贴合单元相对于所述曲面往复运动以引导所述柔性载具与所述曲面反复贴合。
还提供了一种柔性芯片弯曲能力测试方法,包括以下步骤:
将固定有待测芯片的柔性载具的其中一端固定;
引导所述柔性载具沿曲面作弯曲和恢复的动作,使所述待测芯片同时沿曲面作弯曲和恢复动作;
在弯曲和恢复的动作过程中,检测所述待测芯片电性能。
还提供了一种柔性载具,其用于上述柔性芯片弯曲能力测试装置或柔性芯片弯曲能力测试方法;包括:
柔性基板层:其内设有测试电路;
待测芯片:固定在所述柔性基板层上并与所述测试电路连接;
柔性介质层:覆盖在所述待测芯片和所述柔性基板层的部分表面;
所述柔性介质层或者所述柔性基板层上设有供外部连接所述测试电路的接口。
本发明的技术原理为:本发明将待测芯片固定在柔性载具上,再利用测试装置对柔性载具进行弯曲,进而带动待测芯片随柔性载具的弯曲而弯曲,达到测试待测芯片的目的。柔性载具本身的结构构成,使得待测芯片在弯曲过程中受到保护的同时,还能够通过测试电路进行检测;预先根据测试需求的曲率设计好曲面,再将柔性载具在曲面上贴合达到弯曲强度测试的目的。同时利用柔性载具本身的弹性回复,反复贴合达到弯曲疲劳测试的目的。
相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:
本发明将待测芯片固定且电连至柔性基板上并用柔性介质层加以保护,克服了待测芯片体积小不易夹持,不能同步测试弯曲情况下芯片电性能的问题。根据测试目的,合理选择曲面的曲率,既可以获得静态的极限弯曲能力测试,也能进行多次动态弯曲疲劳测试。测试过程中,通过引导的方式使柔性载具与曲面贴合,受牵拉力小;使得待测芯片主要承受弯曲,所受的拉压应力小。
附图说明
图1为目前常用的4中弯曲测试方式展示图。
图2为柔性载具的结构示意图。
图3为本发明实施例的柔性载具和夹板配合示意图。
图4为本发明实施例的测试装置的正面视图。
图5为图4所示实施例去除支撑板后的轴侧视图。
图6为其中一种实施例中,贴合套筒和中心套筒直径变化关系示意图。
上述附图中:1、中心辊;2、柔性载具;3、滚轮;4、夹板;5、摆臂;6、托杆;7、锁紧螺栓;8、连接板;9、支撑板;10、挡块;11、转动轴;12、中心套筒;21、柔性基板层;22、待测芯片;23、第一柔性介质层;24、测试电路;25、第二柔性介质层;31、摆动轴;32、贴合套筒;41、测试探针;51、第一锁孔;52、延伸杆。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图2-3所示,本发明实施例提出了一种柔性载具,其包括:其内设有测试电路24的柔性基板层21;固定在柔性基板层21上并与测试电路24连接的待测芯片22;覆盖在待测芯片22和柔性基板层21的部分表面的柔性介质层;柔性介质层或者柔性基板层21上设有连接测试电路24的接口。
柔性基板层21为预先布置了测试电路24和待测芯片22设置位置的聚酰亚胺层,柔性介质层包括第一柔性介质层23和第二柔性介质层25,第一柔性介质层23为感光材料,至少覆盖在待测芯片22表面,方便运用重布线工艺将待测芯片22和测试电路24连接起来。实际设置时,第一柔性介质层23涂布在柔性基板层21带有待测芯片22的整个面,厚度略厚于待测芯片22连接后的厚度,保证覆盖待测芯片22。
待测芯片22还可以采用其他常用连接方式贴合至柔性基板层21上,然后直接涂布第二柔性介质层25。第一柔性介质层23采用聚酰亚胺材料,也可采用其他适于感光的适于线路连接的材料。第二柔性介质层25采用环氧树脂材料,柔性介质层起到了对待测芯片22的保护作用,使其在弯曲测试过程中主要受弯曲影响,而不受其他较为集中的应力的影响。
柔性基板层21和柔性介质层都具有一定的弹性,可以在变形之后自行恢复或者借助外力恢复,将待测芯片22同二者固定后,待测芯片22可以借助二者的恢复能力恢复,为反复的弯曲疲劳测试提供前提条件。柔性基板层21和柔性介质层给予待测芯片22较为均匀的受力环境,配合引导贴合的方式,不会因为拉伸、挤压等局部受力较大导致待测芯片22损坏,较为真实的反应弯曲带来的影响。便于进行弯曲极限测试。柔性基板本身具备设置测试电路24的条件,并且能够实现与待测芯片22的连接,在进行弯曲的同时,能够进行测试,结果反映及时、准确;疲劳测试时无需设置间隔实验。
该柔性载具可采用如下步骤进行制作。
S11、将待测芯片22贴装至带测试电路24的柔性基板上;
S12、将待测芯片22与测试电路24连接;
S13、在柔性基板表面涂布柔性介质并预留连接测试电路24的接口。
柔性载具的其中一种具体制作方法如下:(1)将柔性基板临时键合在载板上:提供一张设计有测试电路24的柔性基板,长宽为8.0 cm×2.0 cm,厚度为100μm。采用匀胶机将激光响应层材料(型号:WLP LB210)旋涂于玻璃板上,将与之配套的键合层材料WLP LB4130旋涂于柔性聚酰亚胺基板背面,并采用真空热压的方法将两者键合在一起。载板本身应当平整不易变形;临时键合也可以采用适于加热、UV解胶等方式剥离的材料实现,只要剥离过程不影响柔性基板本身的物理性质即可。先将柔性基板在载板上临时固定,可以方便移动和定位,同时不易受力变形,从而方便进行待测芯片22贴片等自动操作。
(2)将待测芯片22贴装至带测试电路24的柔性基板上;采用全自动贴片机(型号:DATACON 2200EVO)分别将带有DAF膜(型号:Hitachi FH-9021)的柔性存储芯片(NorFlash)等贴装到柔性聚酰亚胺基板相应位置,芯片的厚度为25μm,DAF层厚度为10μm。装贴后,放入真空箱内进行固化,以确保柔性芯片在后续的处理过程中不会发生位移等现象。
(3)将待测芯片22与测试电路24连接;本发明主要采用了扇出连接方式,具体如下:
然后按照如下过程制作芯片扇出型互连导线:a)在待测芯片22表面涂布一层感光的第一柔性介质层23;采用匀胶机(型号:KW-4A)在芯片表面涂布一层感光的聚酰亚胺(型号:BL301),厚度为40μm;b)采用接触式光刻机(型号:URE-2000S/25A)上光刻,然后在显影机(型号:Apogee-Developer)上将在芯片焊盘以及芯片周围基板上焊盘暴露出来,然后对其进行固化;c)在磁控溅射机(型号:Sputter-100Q)上沉积电镀种籽层Cr 1000Å/Au 3000Å;d)在溅射的种籽层表面匀涂光刻胶(型号AZ9260),厚度为15μm;f)光刻显影将需要电镀的电路和焊盘位置暴露出来;g)在电镀机(型号:TP400D)上电镀一层15μm厚度的导电金属Cu;h)采用丙酮将多余的光刻胶去除;i)依次采用金属腐蚀液(型号:Au腐蚀液;Cr腐蚀液)将溅射的电镀种籽层腐蚀去除。
(4)在柔性基板表面涂布第二柔性介质层25并预留连接测试电路24的接口。选用双组分环氧树脂胶粘剂(型号:KER-6020-F1),在点胶机(型号:PVA Delta6)上将该粘接剂均匀涂布到柔性基板表面,厚度为50μm,直接在同时需要预留出测试用的I/O接口。接口也可以设置在柔性基板另一侧。
(5)将封装好的柔性基板放在激光解键合机(型号:EVG 850DB)上采用激光解键合方式时将柔性系统从载板上剥离下来。对于其他方式临时键合连接的,采用加热、UV解胶等相应方式处理。
柔性基板层21上贴合有多个待测芯片22,每个待测芯片22单独连接一个测试电路24。多个同时测试可以增加测试效率。
柔性载具各层的厚度主要根据待测芯片22本身的厚度确定,上述实施例中表达厚度仅作为各层厚度相互之间大小关系的参考,不作为具体限制。
如图3-5所示,本发明还提供了一种柔性芯片弯曲能力测试装置,包括模拟单元、贴合单元、驱动单元和测试夹具;模拟单元至少一部分为用于柔性载具2弯曲贴合的曲面;贴合单元配置在曲面一侧,并与曲面之间形成供柔性载2具穿过的间隙;测试夹具4将柔性载具2的一端固定于间隙一侧;测试夹具4上设置有用于测试柔性载具2内待测芯片22电性能的电测器件;驱动单元带动贴合单元相对于曲面往复运动以引导柔性载具2与曲面反复贴合。
模拟单元和贴合单元之间的间隙略大于柔性载具2的厚度,当柔性载具2伸入模拟单元和贴合单元之间后,贴合单元移动时,引导柔性载具2贴合至曲面,完成对柔性载具2的弯曲,进而实现对待测芯片22的弯曲。
在其中一种实施例中,模拟单元为中心辊1,贴合单元为滚轮3,滚轮3平行于中心辊1且绕中心辊1轴线转动设置。
中心辊1的圆柱面,形成了曲面,柔性载具2从滚轮3和中心辊1之间穿过,在滚轮3绕中心辊1转动过程中,被逐渐引导贴合至曲面上;滚轮3回转时,又可弹性回复。这样既能用直径较小的中心辊1做弯曲极限测试,又可以选用直径稍大一点的中心辊1,通过控制滚轮3的往复转动,做弯曲疲劳测试。滚轮3可以由ABS、塑料、亚克力、金属等硬质材料制得,要求表面光滑,摩擦力越小越好,不影响柔性基板在其表面滑动,避免引导过程中对柔性载具2造成损坏。
为了提升柔性载具2回复速度,增加弯曲疲劳测试效率。滚轮3一侧还设有与滚轮3平行并随之同步运动的托杆6,托杆6和滚轮3之间设有供柔性载具2穿过的间隔。滚轮3转动回复时,柔性载具2也被托杆6托起快速回复。
在实际安装时,中心辊1本身可以是固定设置的,也可以是转动的,滚轮3绕中心辊1的转动可以通过以下结构实现:测试装置还包括摆臂5;摆臂5一端固定连接在与中心辊1的同轴的转轴上,滚轮3固定在摆臂5的另一端。摆臂5绕中心辊1的转动可以通过电机或者驱动摆臂5转动的连杆结构实现。本实施例采用摆臂5的结构,主要作用是带动滚轮3随中心辊1的转动轴11进行同步旋转,达到引导贴合的效果,结构简单并且容易实现自动控制。
另外,还可以变化模拟单元的形状,使之具备要求的曲率的其他形状的曲面,再借助机械手或者常用的曲线拟合运动配合贴合单元实现贴合。
对于不同的产品,不同的测试目的,所需的曲面曲率要求不同,因此对于中心辊1的直径要求也不同,需要调节中心辊1的直径;除了中心辊1本身可以拆卸更换或者直接调节外,还需要对滚轮3的位置进行调整,保证二者之间的间隙在一个合理的范围内。中心辊1和滚轮3之间的间隙略大于柔性载具2厚度即可,二者不能直接挤压柔性载具2,避免对柔性载具2和待测芯片22的挤压损坏,影响测试效果;也不能因间隙过大导致无法引导柔性载具2和中心辊1良好的贴合。对此,本发明给出了几种可以解决该问题的实施例。
在其中一种实施例中,如图4所示,中心辊1包括转动轴11和可拆卸的连接在转动轴11上的中心套筒12;滚轮3的端部还沿中心套筒12径向滑动连接在摆臂5上;摆臂5上还设有固定滚轮3端部的锁定装置。
滑动连接配合锁定装置可以达到任意位置的固定,调节灵活性高。具体设置时,摆臂5上设有第一锁孔51,第一锁孔51为条孔,第一锁孔51沿中心辊1的径向设置;滚轮3的一端滑动连接在第一锁孔51内,锁定装置为锁紧螺栓7。
进一步的,滚轮3端部设有平行于摆臂5的连接板8,连接板8上设有与锁紧螺栓7配合的第二锁孔。锁紧螺栓7穿过第一锁孔51和第二锁孔进行锁定,通过连接板8,可以将滚轮3的设置位置和固定结构位置分开,让出安装空间方便安装。
进一步的,第二锁孔也为条孔。连接板8和摆臂5之间通过穿过两个条孔的锁紧螺栓7夹紧,两个条孔的配合可以大大增加调节距离。
在另一中实施例中,摆臂5上沿中心辊1的径向设有一列定位孔,滚轮3的端部设有与定位孔配合的定位销。销孔的配合相对稳定、方便,调节相对固定,适于变化种类不多相对固定的情形。
在另一实施例中,如图6所示,滚轮3包括摆动轴31和套设在摆动轴31上的贴合套筒32,中心辊1还包括套设在转动轴11上的中心套筒12。将贴合套筒32和中心套筒12都设置成可更换的,相互配套,直径此增彼减,保持间隙不变或者维持在合理范围内。中心套筒12的表面要求,应当与前述对滚轮3表面要求一致。
在强度足够的情况下,一个摆臂5即可实现滚轮3绕中心辊1的转动,实际设置时,为了让转动更加稳定,摆臂5有两个且相对的设置在滚轮3的两端。
测试夹具为两个相互平行的夹板4,夹板4的夹持柔性载具2的部分垂直于贴合单元的移动方向。夹板4的垂直设置使得测试时,柔性载具2在其宽度方向上对应不易跑偏。采用中心辊1结构时,夹板4和中心辊1平行。电测器件为其中一个夹板4上设置的测试探针41。测试探针41和柔性载具2正面的金手指结构配合,夹持相对稳定。实际设置时,两个夹板4其中一个为固定夹板,该固定夹板主要起到夹持柔性载具2时对其背面的支撑作用,因需要与柔性基板背面接触,表面覆盖一层绝缘层,也可起到缓冲作用,如硅胶、橡胶、TPU、TPE等;另一个为活动夹板,相同地在与柔性载具2正面接触的一面覆盖一层绝缘层,并预留有卡槽接口,可与测试探针41配合。需要进行芯片的电性能测试时,可按照与金手指对应的设置方式将测试探针41并排安装到支架上,并用电缆将测试探针41与测试机台相连接。此外,活动夹板的位置可通过螺杆进给调节,以配合不同厚度的柔性基板以及不同长度的测试探针41。
具体安装时,中心辊1两端分别设有支撑板9;摆臂5固定在转动轴11上,支撑板9上还设有限制摆臂5摆动角度的挡块10。可以在支撑板9一侧设置电机或者连杆机构带动转动轴11转动,进而带动摆臂5摆动。电机带动时,优先选择步进电机带动,以保证来回转动的稳定和慢速下足够的转动扭矩。摆臂5上沿其转动方向还设有延伸杆52,摆臂5在其转动路径的初始位置时,延伸杆52与挡块10接触。挡块10起到初始定位的作用。每个支撑板9上的挡块10有两个,每个摆臂5上的延伸杆52也有两个,两个挡块10分别位于两个延伸杆52摆动路径的两端。另一方面,挡块10还起到保险作用,防止人为设定失误引起的摆臂5转动角度过大导致柔性载具2损坏或者其他部件损坏,增加设备运行的可靠性。滚轮3的最大摆动角度为180°,在摆动路径的两端,两个延伸杆52会分别与各自的挡块10相接触,超过此位置时步进式电机转动受阻,驱动电流增大,将会出发电源管理系统上的报警机制,从而对步进式电机断电,以保护弯曲试验机和柔性载具2。
针对上述测试装置,本发明还提出了一种柔性芯片弯曲能力测试方法,包括以下步骤:
引导固定有待测芯片22的柔性载具2沿曲面作弯曲和恢复的动作,使待测芯片22同时沿曲面作弯曲和恢复动作;
在弯曲和恢复的动作过程中,将柔性载具2的其中一端固定;
检测待测芯片22电性能。
曲面可以是多种的,保证待测芯片22贴合位置曲率是准确的即可。柔性载具2和曲面的贴合的方式是:柔性载具2由沿所述曲面往复运动的引导件驱使下作弯曲变形和恢复的动作,将柔性载具2穿过曲面与引导件之间形成的间隙;并使柔性载具2固定的部分平行于间隙。这样在引导件回复的过程,曲面可以弹性或者利用牵引回复,达到弯曲疲劳测试的效果。本实施例采用曲面为圆弧面,这样在贴合的各个位置曲率一致,方便待测芯片22和柔性载具2的布置。为了是贴合过程中减少引导件和柔性载具2之间的摩擦,引导件也选择圆弧面或者圆柱面,本发明采用的引导件为滚轮3。
贴合时,柔性载具2其中一端固定,一般采用夹板4直接夹持,保证贴合位置的稳定;也方便后续配合测试电路24直接检测。
测试时,柔性载具2带有柔性介质的一侧与曲面贴合。柔性介质相对柔性基板较薄,可以使待测芯片22和曲面的相对位置较近,实际曲率也更为接近。
具体实施如下,选择直径合适的中心套筒12安装到与步进式电机相连的转动轴11上,调节限位滚轮3的位置,使其与中心套筒12之间的缝隙略大于柔性载具2的厚度,使柔性载具2可绕中心辊1自由弯曲。
设置步进式电机的转动速度为5mm/s,转动幅度为60°~150°范围,最大转动次数为10000次。设置电机时,根据测试需求,需要转速、方向、角度等参数可调,在此选择步进式电机驱动转动轴11。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而只要通过PLC控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。
根据前述柔性载具2的其中一种具体制作方法中步骤(2)选用的NorFlash存储芯片的测试条件,对测试夹具通电加压,并设置每弯曲10次收集一次芯片的电性数据,直至完成10000次弯曲后进行数据对比分析,从而得到该芯片在5mm曲率半径下的弯曲能力结果。
如果需要探索该芯片的极限弯曲能力,只需要更换对应半径的中心套筒12,并测试该芯片在此曲率半径下弯曲的电性能数据。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (14)
1.一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,包括模拟单元、贴合单元、驱动单元和测试夹具;
所述模拟单元至少一部分为用于柔性载具弯曲贴合的曲面;
所述贴合单元配置在所述曲面一侧,并与所述曲面之间形成供所述柔性载具穿过的间隙;
所述测试夹具将所述柔性载具的一端固定于所述间隙一侧,所述测试夹具上设置有用于测试所述柔性载具内待测芯片电性能的电测器件;
所述驱动单元带动所述贴合单元相对于所述曲面往复运动以引导所述柔性载具与所述曲面反复贴合;所述贴合单元一侧还设有随之运动的托杆,所述托杆和所述贴合单元之间设有供所述柔性载具穿过的间隔。
2.如权利要求1所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述测试夹具为两相互平行的夹板,所述夹板上设有测试探针;及/或,
所述模拟单元为中心辊,所述贴合单元为滚轮,所述滚轮平行于所述中心辊设置且可绕所述中心辊轴线往复转动。
3.如权利要求2所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述驱动单元包括摆臂和转动轴;所述转动轴和所述中心辊同轴设置,所述摆臂固定在所述转动轴上,所述滚轮固定在所述摆臂的另一端。
4.如权利要求3所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述中心辊包括可拆卸的连接在所述转动轴上的中心套筒;所述滚轮的端部还沿所述中心套筒径向可调节的连接在所述摆臂上;所述摆臂上还设有固定所述滚轮端部的锁定装置;及/或,
所述滚轮包括摆动轴和套设在摆动轴上的贴合套筒。
5.如权利要求4所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述摆臂上设有第一锁孔,所述第一锁孔为条孔,所述第一锁孔沿所述中心辊的径向设置;所述滚轮的一端滑动连接在所述第一锁孔内。
6.如权利要求5所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述滚轮端部固定在平行于所述摆臂的连接板上,所述连接板上设有第二锁孔。
7.如权利要求4所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述摆臂上沿所述中心辊的径向设有一列定位孔,所述滚轮的端部设有与所述定位孔配合的定位销。
8.如权利要求3-7任一项所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述中心辊两端分别设有支撑板;所述摆臂固定在与所述支撑板转动连接的所述转动轴上,所述支撑板上还设有限制所述摆臂摆动角度的挡块。
9.如权利要求8所述的一种柔性芯片弯曲能力测试装置,其特征在于,所述摆臂上沿其转动方向还设有延伸杆;所述挡块位于所述延伸杆摆动路径的两端。
10.一种柔性芯片弯曲能力测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
将固定有待测芯片的柔性载具的其中一端固定;
使所述柔性载具在沿曲面往复运动的引导件驱使下作弯曲变形和恢复的动作,使得所述待测芯片同时沿曲面作弯曲和恢复动作;
在弯曲和恢复的动作过程中,检测所述待测芯片电性能。
11.如权利要求10所述的一种柔性芯片弯曲能力测试方法,其特征在于,还包括
将所述柔性载具穿过所述曲面与所述引导件之间形成的间隙;并使所述柔性载具固定的部分平行于所述间隙。
12.如权利要求10所述的一种柔性芯片弯曲能力测试方法,其特征在于,在所述柔性载具处于固定状态的一端设置电测器件。
13.如权利要求12所述的一种柔性芯片弯曲能力测试方法,其特征在于,
在所述柔性载具内设有与所述待测芯片连接的测试电路,并设有供所述电测器件连接所述测试电路的接口。
14.一种柔性载具,其特征在于,其用于如权利要求1-9任一项所述的柔性芯片弯曲能力测试装置或如权利要求10-13任一项所述的柔性芯片弯曲能力测试方法;包括:
柔性基板层:其内设有测试电路;
待测芯片:固定在所述柔性基板层上并与所述测试电路连接;
柔性介质层:覆盖在所述待测芯片和所述柔性基板层的部分表面;
所述柔性介质层或者所述柔性基板层上设有供外部连接所述测试电路的接口。
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