CN1312465C - 用于测量硅片键合强度的装置 - Google Patents

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用于测量硅片键合强度的装置，涉及的是材料键合强度测量的技术领域。它由底座(1)、红外光源(2)、垂直升降移动装置(3)、刀具(4)、水平横向移动装置(5)、硅片夹具(6)、红外摄像机(7)、显微镜三维移动装置(8)、光学显微镜(9)、中心控制电路(10)组成。本发明能对硅片键合强度进行定量测量，并具有结构简单、维护容易、测量工艺简便、测量结果可靠、对测量环境要求低，同时还有很大的通用性和准确性。

Description

用于测量硅片键合强度的装置
技术领域：
本发明涉及的是材料键合强度测量的技术领域，具体是一种用于测量硅片键合强度的装置。
背景技术：
硅片键合技术可以将表面加工和体加工有机地结合在一起，在微机械加工中有着重要地位。键合强度的测量是评价硅片键合技术优劣的关键问题。在我国，最常用的测量设备都是根据静态液体油压法、直拉法等来制造的。其中静态液体油压法在传感器设计方面有重要应用，但由于界面施压结构复杂，并不能得到键合片的具体细节特性；直拉法是用拉开键合片的最大拉力来表示键合强度，但这种方法却受到了拉力手柄粘合剂的限制，当键合强度大于粘合剂的粘黏度时，拉力手柄就会先于键合片开裂而脱离键合片，无法继续进行测量。因此，上述测量设备都只能进行大致的比较试验，无法定量给出键合强度值，其测量环境要求高、测量结果不可靠、实现困难。而且测量数据是在各自不同的工艺条件、试样尺寸下获得的，缺乏通用性和权威性。
发明内容：
本发明的目的是提供一种用于测量硅片键合强度的装置，本发明能对硅片键合强度进行定量测量。它由底座1、红外光源2、垂直升降移动装置3、刀具4、水平横向移动装置5、硅片夹具6、红外摄像机7、显微镜三维移动装置8、光学显微镜9、中心控制电路10组成；底座1的上端面的中部设有支架1-1，水平横向移动装置5设置在支架1-1的右侧，并使水平横向移动装置5的底面与底座1的上端面相连接，硅片夹具6的底面连接在水平横向移动装置5上端面的左侧，红外摄像机7的底面连接在水平横向移动装置5上端面的右侧，垂直升降移动装置3底端面的左侧连接在底座1上的支架1-1的上端面上，刀具4的一个侧面的上端连接在垂直升降移动装置3的下端右侧面上，并使刀具4的刀刃4-1相对垂直升降移动装置3的下端面露出，红外光源2的右端面连接在底座1上的支架1-1的左侧端面上，显微镜三维移动装置8设置在水平横向移动装置5的前侧，并使显微镜三维移动装置8的底面与底座1的上端面相连接，光学显微镜9的底端面连接在显微镜三维移动装置8的上端面上；红外光源2的电源输入端连接中心控制电路10的光源电源输出端，垂直升降移动装置3的控制输入端连接中心控制电路10的垂直升降移动信号控制输出端，水平横向移动装置5的控制输入端连接中心控制电路10的水平横向移动信号控制输出端，红外摄像机7的图像信号输出端连接中心控制电路10的红外图像信号输入端，光学显微镜9的图像信号输出端连接中心控制电路10的图像信号输入端。
本发明能对硅片键合强度进行定量测量，并具有结构简单、维护容易、测量工艺简便、测量结果可靠、对测量环境要求低，同时还有很大的通用性和准确性。
附图说明：
图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1的右视图，图3是图2的A-A剖视图。
具体实施方式：
结合图1、图2、图3说明本实施方式，它由底座1、红外光源2、垂直升降移动装置3、刀具4、水平横向移动装置5、硅片夹具6、红外摄像机7、显微镜三维移动装置8、光学显微镜9、中心控制电路10组成；底座1的上端面的中部设有支架1-1，水平横向移动装置5设置在支架1-1的右侧，并使水平横向移动装置5的底面与底座1的上端面相连接，硅片夹具6的底面连接在水平横向移动装置5上端面的左侧，红外摄像机7的底面连接在水平横向移动装置5上端面的右侧，垂直升降移动装置3底端面的左侧连接在底座1上的支架1-1的上端面上，刀具4的一个侧面的上端连接在垂直升降移动装置3的下端右侧面上，并使刀具4的刀刃4-1相对垂直升降移动装置3的下端面露出，红外光源2的右端面连接在底座1上的支架1-1的左侧端面上，显微镜三维移动装置8设置在水平横向移动装置5的前侧，并使显微镜三维移动装置8的底面与底座1的上端面相连接，光学显微镜9的底端面连接在显微镜三维移动装置8的上端面上；红外光源2的电源输入端连接中心控制电路10的光源电源输出端，垂直升降移动装置3的控制输入端连接中心控制电路10的垂直升降移动信号控制输出端，水平横向移动装置5的控制输入端连接中心控制电路10的水平横向移动信号控制输出端，红外摄像机7的图像信号输出端连接中心控制电路10的红外图像信号输入端，光学显微镜9的图像信号输出端连接中心控制电路10的图像信号输入端。光学显微镜9的镜头轴心线与刀具4的刀刃4-1处在同一个平面内；红外光源2的光输出端的轴心线与红外摄像机7的镜头轴心线相重合，红外摄像机7的镜头轴心线与刀具4在上下运动时其刀刃4-1的中间点的运动轨迹所形成的直线处在同一平面内。待测硅片11设置在硅片夹具6中。垂直升降移动装置3的参数是重复精度为2μm，分辨率为1μm，水平横向移动装置5的参数是重复精度为1μm，分辨率为0.5μm，红外摄像机7选用的型号为LCL-902K，光学显微镜9选用的型号为V20-507。所述中心控制电路10由电机控制卡10-1、第一图像卡10-2、第二图像卡10-3、计算机10-4组成；红外光源2的电源输入端连接电机控制卡10-1的光源电源输出端，垂直升降移动装置3的控制输入端连接电机控制卡10-1的垂直升降移动信号控制输出端，水平横向移动装置5的控制输入端连接电机控制卡10-1的水平横向移动信号控制输出端，红外摄像机7的图像信号输出端连接第二图像卡10-3的红外图像信号输入端，光学显微镜9的图像信号输出端连接第一图像卡10-2的图像信号输入端，电机控制卡10-1的信号控制数据输入输出端、第一图像卡10-2的图像数据输出端、第二图像卡10-3的图像数据输出端分别与计算机10-4的控制数据输出输入端、第一图像数据输入端、第二图像数据输入端相连接。电机控制卡10-1选用的型号为HIT6502，第一图像卡10-2选用的型号为CG400，第二图像卡10-3选用的型号为CG400。本实施方式能对尺寸为50mm～100mm、厚度为0.5mm～1.5mm的硅片进行键合强度测量。工作原理：把待测硅片11设置在硅片夹具6中，计算机10-4通过第一图像卡10-2、光学显微镜9、电机控制卡10-1控制水平横向移动装置5使刀具4的刀刃与待测硅片11的结合面相对齐，然后计算机10-4通过电机控制卡10-1控制垂直升降移动装置3使刀具4向下移动，将刀具4的刀刃完全插入待测硅片11的结合面中，这时计算机10-4将通过第二图像卡10-3、红外摄像机7测量出待测硅片11中的裂缝长度，并根据键合片部分分开的弹性力与开裂顶端的键合力相平衡的原理来计算出键合强度值。

Claims (3)

1、用于测量硅片键合强度的装置，其特征在于它由底座(1)、红外光源(2)、垂直升降移动装置(3)、刀具(4)、水平横向移动装置(5)、硅片夹具(6)、红外摄像机(7)、显微镜三维移动装置(8)、光学显微镜(9)、中心控制电路(10)组成；底座(1)的上端面的中部设有支架(1-1)，水平横向移动装置(5)设置在支架(1-1)的右侧，并使水平横向移动装置(5)的底面与底座(1)的上端面相连接，硅片夹具(6)的底面连接在水平横向移动装置(5)上端面的左侧，红外摄像机(7)的底面连接在水平横向移动装置(5)上端面的右侧，垂直升降移动装置(3)底端面的左侧连接在底座(1)上的支架(1-1)的上端面上，刀具(4)的一个侧面的上端连接在垂直升降移动装置(3)的下端右侧面上，并使刀具(4)的刀刃(4-1)相对垂直升降移动装置(3)的下端面露出，红外光源(2)的右端面连接在底座(1)上的支架(1-1)的左侧端面上，显微镜三维移动装置(8)设置在水平横向移动装置(5)的前侧，并使显微镜三维移动装置(8)的底面与底座(1)的上端面相连接，光学显微镜(9)的底端面连接在显微镜三维移动装置(8)的上端面上；红外光源(2)的电源输入端连接中心控制电路(10)的光源电源输出端，垂直升降移动装置(3)的控制输入端连接中心控制电路(10)的垂直升降移动信号控制输出端，水平横向移动装置(5)的控制输入端连接中心控制电路(10)的水平横向移动信号控制输出端，红外摄像机(7)图像信号输出端连接中心控制电路(10)的红外图像信号输入端，光学显微镜(9)的图像信号输出端连接中心控制电路(10)的图像信号输入端。
2、根据权利要求1所述的用于测量硅片键合强度的装置，其特征在于光学显微镜(9)的镜头轴心线与刀具(4)的刀刃(4-1)处在同一个平面内；红外光源(2)的光输出端的轴心线与红外摄像机(7)的镜头轴心线相重合，红外摄像机(7)的镜头轴心线与刀具(4)在上下运动时其刀刃(4-1)的中间点的运动轨迹所形成的直线处在同一平面内。
3、根据权利要求1所述的用于测量硅片键合强度的装置，其特征在于中心控制电路(10)由电机控制卡(10-1)、第一图像卡(10-2)、第二图像卡(10-3)、计算机(10-4)组成；红外光源(2)的电源输入端连接电机控制卡(10-1)的光源电源输出端，垂直升降移动装置(3)的控制输入端连接电机控制卡(10-1)的垂直升降移动信号控制输出端，水平横向移动装置(5)的控制输入端连接电机控制卡(10-1)的水平横向移动信号控制输出端，红外摄像机(7)的图像信号输出端连接第二图像卡(10-3)的红外图像信号输入端，光学显微镜(9)的图像信号输出端连接第一图像卡(10-2)的图像信号输入端，电机控制卡(10-1)的信号控制数据输入输出端、第一图像卡(10-2)的图像数据输出端、第二图像卡(10-3)的图像数据输出端分别与计算机(10-4)的控制数据输出输入端、第一图像数据输入端、第二图像数据输入端相连接。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101625022B (zh) * 2009-07-27 2011-09-14 大连理工大学 螺纹传动机构以及设有该机构的拍摄设备移动装置
CN107219123B (zh) * 2017-06-06 2019-05-24 哈尔滨工业大学 一种交叉十字键合法测量晶片键合强度的方法及夹持装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282759A (en) * 1979-12-26 1981-08-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and apparatus for non-destructive testing of beam-lead integrated circuit connections
DE4435579A1 (de) * 1994-10-05 1996-04-11 Orga Kartensysteme Gmbh Verfahren zur Prüfung der Klebehaftung von Trägerelementen mit IC-Bausteinen in Chipkarten und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
EP0772036A2 (en) * 1995-10-31 1997-05-07 Gerold Staudinger Apparatus for testing bonds between an (electric) element and a support provided with conducting tracks
WO2003059590A1 (fr) * 2002-01-03 2003-07-24 S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies Dispositif de coupe de couche d'un substrat, et procede associe
CN1549302A (zh) * 2003-05-06 2004-11-24 北京大学 半导体微器件的一种键合方法及其键合强度的检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282759A (en) * 1979-12-26 1981-08-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and apparatus for non-destructive testing of beam-lead integrated circuit connections
DE4435579A1 (de) * 1994-10-05 1996-04-11 Orga Kartensysteme Gmbh Verfahren zur Prüfung der Klebehaftung von Trägerelementen mit IC-Bausteinen in Chipkarten und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
EP0772036A2 (en) * 1995-10-31 1997-05-07 Gerold Staudinger Apparatus for testing bonds between an (electric) element and a support provided with conducting tracks
WO2003059590A1 (fr) * 2002-01-03 2003-07-24 S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies Dispositif de coupe de couche d'un substrat, et procede associe
CN1549302A (zh) * 2003-05-06 2004-11-24 北京大学 半导体微器件的一种键合方法及其键合强度的检测方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
硅片的直接键合 王敬等，稀有金属，第22卷第5期 1998 *
硅片的直接键合 王敬等，稀有金属，第22卷第5期 1998;硅片键合强度测试方法的进展 肖滢滢等，电子器件，第27卷第2期 2004 *
硅片键合强度测试方法的进展 肖滢滢等，电子器件，第27卷第2期 2004 *

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