JP2014057017A - Die shear strength test device - Google Patents

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JP2014057017A JP2012202219A JP2012202219A JP2014057017A JP 2014057017 A JP2014057017 A JP 2014057017A JP 2012202219 A JP2012202219 A JP 2012202219A JP 2012202219 A JP2012202219 A JP 2012202219A JP 2014057017 A JP2014057017 A JP 2014057017A
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Yasuo Chikasato
泰郎 近郷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the frequency of occurrence of element destraction when performing die shear strength test, in a brittle material having low breaking strength such as an LED.SOLUTION: When integrating a shear tool, rotatably around an axis, with a shear tool fitting part through a rotating axis support member, the test surface of the shear tool always comes into face to face contact with the LED chip side surface. Since shear force is applied locally to the LED chip, element destraction can be prevented.

Description

本発明はダイボンディングされた半導体チップのダイシュア強度試験装置に関し、特に半導体チップに対するシェアツールの押し当て機構に関する。   The present invention relates to a die bond strength test apparatus for die-bonded semiconductor chips, and more particularly to a shearing tool pressing mechanism for a semiconductor chip.

LEDチップ実装におけるダイボンド接合部は、素子の種類、電極構造、用途に応じて種々のダイアタッチ剤が用いられている。従来は高分子導電性接着材として導電銀粒子をエポキシバインダーに混合した銀ペーストが標準的に使用されてきたが、LEDの用途拡大とともに、高出力化の実現や高信頼性の確保のために、前記高分子導電性接着材のバインダー樹脂を熱および光に対して長期安定性のあるシリコーンとしたものや、熱特性改善のために金バンプを用いた金―金フリップチップ接合や、フラックスを用いた金錫共晶接合などが採用されるようになってきた。   Various die attach agents are used for the die bond joint in LED chip mounting depending on the type of element, electrode structure, and application. Conventionally, silver paste in which conductive silver particles are mixed with an epoxy binder has been used as a standard polymer conductive adhesive. However, in order to realize higher output and ensure high reliability as LED applications expand. The binder resin of the polymer conductive adhesive is made of silicone that has long-term stability to heat and light, gold-gold flip-chip bonding using gold bumps to improve thermal characteristics, and flux The gold-tin eutectic bonding used has come to be adopted.

これら接合技術は、接合部の性能改善を目的としているが、プロセスの制御が十分でない場合、実装上の不具合、すなわち接合欠陥を招く場合もある。例えば、上記例でいえば、シリコーンバインダーによる接着力低下や、金―金フリップチップ接合における超音波および荷重条件による金属拡散接合未達や、金錫共晶接合におけるボイドの発生などである。
従って、これらの接合を安定的に行うためには、接合信頼性の評価を行いながら、プロセスにおいて常に最適な接合条件を維持することが必要とされる。
These bonding techniques aim to improve the performance of the bonded portion. However, if the process control is not sufficient, a mounting defect, that is, a bonding defect may be caused. For example, in the above example, there are a decrease in adhesive strength due to a silicone binder, failure to achieve metal diffusion bonding due to ultrasonic and load conditions in gold-gold flip-chip bonding, and generation of voids in gold-tin eutectic bonding.
Therefore, in order to perform these joining stably, it is necessary to always maintain optimum joining conditions in the process while evaluating the joining reliability.

一般的に半導体チップのダイボンディングによる接合強度は、せん断剥離強度にて評価されている。図6および図7に、ダイシュア強度試験の様子を示す。図6は、金属製でテスト面が平面のシェアツール1の基板3からの先端高さ(シェア高さ)を、ダイアタッチ剤4を避けるように、基板3の表面からダイアタッチ剤4の厚みtを超える高さに設定しながら、ダイボンディングされたチップ2の側面に押し当てる様子を示すものであり、図7(a)は、図6の状況をチップ2上方から眺めたもので、シェアツール1のテスト面はチップ2側面に平行に保たれ、一定した速度(シェア速度)で押し当てられる。図7(b)はシェアツール1のテスト面がチップ2側面に押し当てられた状態を示すもので、シェアツール1によってチップ2のせん断方向に力Qが加わり、シェアツール1はチップ2より水平反力Hを受ける。シェアツール1は一定速度でせん断方向に移動させているので、水平反力Hは徐々に大きくなり、基板3の表面のチップ接合面からチップが剥がされる直前に最大となり、この時の値をダイシェア強度として測定する。   In general, the bonding strength of semiconductor chips by die bonding is evaluated by the shear peel strength. FIG. 6 and FIG. 7 show the state of the diesure strength test. FIG. 6 shows the thickness of the die attach agent 4 from the surface of the substrate 3 so that the tip height (share height) of the shear tool 1 made of metal and having a flat test surface from the substrate 3 is avoided. Fig. 7 (a) shows the situation of Fig. 6 as viewed from above the chip 2, showing the state of pressing against the side surface of the die-bonded chip 2 while setting the height to exceed t. The test surface of the tool 1 is kept parallel to the side surface of the chip 2 and is pressed at a constant speed (shear speed). FIG. 7B shows a state in which the test surface of the shear tool 1 is pressed against the side surface of the chip 2. The shear tool 1 applies a force Q in the shearing direction of the chip 2, and the shear tool 1 is more horizontal than the chip 2. Receives reaction force H. Since the shear tool 1 is moved in the shear direction at a constant speed, the horizontal reaction force H gradually increases and becomes the maximum immediately before the chip is peeled off from the chip bonding surface on the surface of the substrate 3. Measure as strength.

LEDの場合、接合面の寸法が非常に小さいので、接合強度を試験するために用いられるシェアツールは、非常に小さな力及び撓みを正確に測定する必要がある。普通、前記シェア高さやシェア速度は入力値に応じて精度高く設定しながら試験を実施する装置として、半自動操作のダイシェア強度試験装置が使用されている。   In the case of LEDs, the dimensions of the joint surface are so small that the shear tool used to test the joint strength needs to accurately measure very little force and deflection. Usually, a semi-automatic die shear strength test apparatus is used as an apparatus for performing a test while setting the shear height and the shear speed with high accuracy according to an input value.

ところで、LEDチップのウェハーから切り出しは、スクライバによるスクライビングを施した後のブレーキング処理、ダイサによるダイシング等の方法で行われるが、これらの方法は、チップ外形に微小な変形を伴い易いものである。例えば、ダイヤモンド・スクライバによるスクライビングとブレーキングによりチップ化されたLEDチップではスクライビング位置にエッジが形成されることがある。また、フルダイシングされたLEDチップはチッピングや裏面の欠け、切断ブレードの変形による側面のソリが生じる場合もある。従って、現実的にはLEDチップの側面は凹凸を含むものとなっており、前述のダイシュア強度試験においてシェアツール1のテスト面はチップ側面と十分な面接触がなされているとは言い難い。   By the way, the LED chip is cut out from the wafer by a method such as a braking process after scribing with a scriber and a dicing with a dicer. However, these methods are easily accompanied by minute deformation of the chip outer shape. . For example, an LED chip formed into a chip by scribing and braking with a diamond scriber may have an edge formed at the scribing position. In addition, LED chips that have been fully diced may have side warping due to chipping, chipping of the back surface, or deformation of the cutting blade. Therefore, in reality, the side surface of the LED chip includes unevenness, and it is difficult to say that the test surface of the shear tool 1 is in sufficient surface contact with the chip side surface in the above-described die scher strength test.

加えて、上述の半自動操作のダイシェア強度試験装置を用いても、LEDチップの側面をシェアツール1のテスト面に平行となるように配置する作業は、X方向、Y方向、θ回転角に駆動可能とした試料ステージ上に、LEDチップが基板上にダイボンディングされた状態の試料を設置し、双眼実体顕微鏡を覗きながら配置調整の入力作業する目視調整で行っているので、図1(a)に示すように、テスト実施中においてはシェアツール1のテスト面に足して、チップ側面が十分平行に保たれずに、微小な1〜2°程度の傾き角ψが生じる場合がある。(傾き角が2°を超える場合は、作業者が傾きを容易に識別できるため、更に傾きが大きくなることはない。)   In addition, even if the semi-automatic die shear strength test apparatus described above is used, the operation of arranging the side surface of the LED chip to be parallel to the test surface of the shear tool 1 is driven in the X direction, the Y direction, and the θ rotation angle. Since the sample in which the LED chip is die-bonded on the substrate is placed on the enabled sample stage, and the input operation of the arrangement adjustment is performed while looking through the binocular stereomicroscope, the visual adjustment is performed as shown in FIG. As shown in FIG. 5, during the test, the tip side of the shear tool 1 may not be kept sufficiently parallel to the test surface of the shear tool 1, and a slight tilt angle ψ of about 1 to 2 ° may occur. (If the inclination angle exceeds 2 °, the operator can easily identify the inclination, so the inclination does not further increase.)

その場合、図1(b)のようにシェアツールのテスト面はLEDチップ側面の一端で接触し、その部分に局所的にせん断力Qが加わるように働く。この場合、LEDに用いられる材料によっては、破壊強度の低い脆性材料となっているため、図1(c)のように、ダイシェア強度試験における破壊モードは接合面剥離ではなくチップ破壊のモードとなってしまう。   In that case, as shown in FIG. 1B, the test surface of the shear tool is brought into contact with one end of the side surface of the LED chip, and a shearing force Q is locally applied to the portion. In this case, since the material used for the LED is a brittle material having a low breaking strength, the breaking mode in the die shear strength test is not the bonding surface peeling but the chip breaking mode as shown in FIG. End up.

ダイシェア強度試験において、チップ破壊モード発生すると、本来の目的である接合部の接合強度や接合の安定性を正確に評価していることにはならず、プロセスにおいて常に最適な接合条件を維持することが困難となってしまう。   In the die shear strength test, when the chip breaking mode occurs, the bond strength and bonding stability of the original joint, which is the original purpose, are not accurately evaluated, and the optimum bonding conditions are always maintained in the process. Becomes difficult.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、強度の低い脆性材料であるLEDチップのダイシェア強度試験において、チップ破壊のモード発生を軽減し、剥離強度を正確に測定することができるダイシェア強度試験装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its objective is to reduce the occurrence of chip breaking mode and accurately measure the peel strength in a die shear strength test of LED chips, which are brittle materials with low strength. It is to provide a die shear strength test apparatus capable of performing.

上記目的を達成するため、本発明の請求項1に記載の発明によれば、
シェアツールと、前記シェアツールを保持するシェアツール取付け部との固定構造において、 前記シェアツールが該シェアツールの長手方向軸線(以下単に軸線と表記する)を中心として回転可能とする回転軸支持部材を介して前記シェアツール取付け部に一体化されていることを特徴とするダイシェア強度測定結合部試験装置とすることにより、
常にシェアルールのテスト面がLEDチップ側面に対して面と面で当接するようになり、LEDチップに対し局部的にせん断力が加わることによって生じる素子破棄を防ぐことができる。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention,
In a fixing structure of a shear tool and a shear tool mounting portion that holds the shear tool, a rotating shaft support member that allows the shear tool to rotate about a longitudinal axis of the shear tool (hereinafter simply referred to as an axis) By using a die shear strength measurement joint testing device characterized by being integrated with the shear tool mounting portion via
Since the test surface of the share rule always comes into contact with the side surface of the LED chip, it is possible to prevent element destruction caused by locally applying a shearing force to the LED chip.

本発明により、チップ破壊のモード発生が軽減され、とび値の発生が抑制され安定した正確な評価が可能なダイシェア強度試験装置の提供が可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a die shear strength test apparatus capable of reducing chip generation mode generation, suppressing occurrence of jump values, and performing stable and accurate evaluation.

図1はLEDのダイシェア強度試験においてチップ破壊のモードが発生する様子を示すもので、図1(a)はシェアツールのテスト面に足して、チップ側面が平行に保たれない状況を示し、図1(b)はシェアツールのテスト面がチップ側面に局部的に接触する様子を示し、図1(c)はチップに局部的なせん断力が加わりチップ破壊に至った様子を示している。FIG. 1 shows a state in which a chip breaking mode occurs in an LED die shear strength test. FIG. 1 (a) shows a situation in which the chip side surface is not kept parallel to the test surface of the shear tool. 1 (b) shows a state where the test surface of the shear tool is locally in contact with the side surface of the chip, and FIG. 1 (c) shows a state where a local shearing force is applied to the chip and the chip is broken. 図2は本発明の要部機構であるシェアツール保持機構を含むダイシェア強度試験装置の可動部を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a movable part of a die shear strength test apparatus including a shear tool holding mechanism which is a principal part mechanism of the present invention. 図3は本発明によるダイシェア強度試験装置を用いて剥離強度測定を行った場合のシェアツールのテスト面の挙動を示す図で、 図3(a)はシェアツールのテスト面がチップ側面に局部的に接触した状態を示し、図3(b)はシェアツールの軸線中心に回転力Nが発生し、シェアツールのテスト面はLEDチップの側面に当接する様子を示す。FIG. 3 is a diagram showing the behavior of the test surface of the shear tool when the peel strength measurement is performed using the die shear strength test apparatus according to the present invention. FIG. FIG. 3B shows a state in which a rotational force N is generated at the axial center of the shear tool, and the test surface of the shear tool contacts the side surface of the LED chip. 図4はマルチチップLEDの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a multi-chip LED. 図5は従来の装置におけるシェアツールの保持機構を示す図である。FIG. 5 is a view showing a holding mechanism for a share tool in a conventional apparatus. 図6は一般的なダイシェア強度試験をLEDチップ横方向から眺めた様子を示す図である。FIG. 6 is a view showing a general die shear strength test as viewed from the side of the LED chip. 図7は図6をLEDチップ上方から眺めた様子示す図で、図7(a)は、を示す図である。図7(b)は、を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which FIG. 6 is viewed from above the LED chip, and FIG. FIG. 7B is a diagram illustrating the above.

(ダイシェア強度試験装置)
図2はダイシェア強度試験装置の可動部を表す図であり、特にシェアツール取付け部16を半断面図として、本発明の要部機構であるシェアツール11保持機構について模式的に示している。即ち本発明の構成は、シェアツール11を軸線中心に回転可能とするように回転軸支持部材15を介してシェアツール11とシェアツール取付け部16を一体化していることを特徴とする。尚、図2の例では回転軸支持部材15として一般的な深溝玉軸受として示しているが、これに拘るものではなく、その他の転がり軸受、又は滑り軸受の分類より適宜選択して使用しても良い。
(Die shear strength test equipment)
FIG. 2 is a view showing a movable part of the die shear strength test apparatus. In particular, a shear tool 11 holding mechanism, which is a principal part mechanism of the present invention, is schematically shown with the shear tool mounting part 16 as a half sectional view. That is, the configuration of the present invention is characterized in that the shear tool 11 and the shear tool mounting portion 16 are integrated via the rotary shaft support member 15 so that the shear tool 11 can be rotated about the axis. In addition, in the example of FIG. 2, although it shows as a general deep groove ball bearing as the rotating shaft support member 15, it is not related to this, It selects and uses suitably from the classification of another rolling bearing or a sliding bearing. Also good.

図5は図2との比較のための従来の装置におけるシェアツール101の保持機構を示すもので、それ以外の部分は図4と同一なので省略してある。図5に示すように。シェアツール101は固定ねじ109でツール取付け部106に固定してある。   FIG. 5 shows a holding mechanism of the share tool 101 in the conventional apparatus for comparison with FIG. 2, and the other parts are omitted because they are the same as FIG. As shown in FIG. The share tool 101 is fixed to the tool mounting portion 106 with a fixing screw 109.

尚、図2の可動部において、前述のシェアツール11保持機構以外の部分は現行の一般的なダイシェア強度試験装置の場合を例として測定機構を説明するため示したものである。
まず、18はセンサ部で、例えば、センサ部18内部は開口を下方(シェアツール取付け部の方向)に向けた凹部(図示せず)が設けてあり、前記凹部の天面に、シェアツール取付け部16から軸上に延長されたシェアツール取付け部支持アーム(以下支持アーム)17の端部が片持ち状態で固定されており、前記支持アーム17の側面に歪ゲージが配設されている。シェアツール11に剥離強度測定時の反力が加わると支持アーム17が撓み、歪ゲージにも歪が伝搬される。歪ゲージの物理的歪に伴う抵抗値変化をホイートストンブリッジ回路によって電圧値に変換し、剥離強度測定値として出力する。
19は上下動ブロックで、前記シェアツール11、シェアツール取付け部16及びセンサ部18の中心線が軸線上に揃うように配置するための基台となっている。上下動ブロック19がモータ駆動により軸線方向を移動することで、シェア高さを調整可能となっている。
20は試料ステージで、試料となるLEDチップ2が接合された基板3が設置され、該
LEDチップの側面がシェアツール11のテスト面に平行配置となるようにX方向、Y方向、θ回転角をモータ駆動により調整可能となっている。
In the movable part of FIG. 2, the parts other than the above-described shear tool 11 holding mechanism are shown for explaining the measuring mechanism by taking the case of a current general die shear strength test apparatus as an example.
First, reference numeral 18 denotes a sensor unit. For example, the sensor unit 18 has a recess (not shown) with an opening facing downward (in the direction of the shear tool mounting portion), and the shear tool is mounted on the top surface of the recess. An end of a shear tool mounting portion supporting arm (hereinafter referred to as a supporting arm) 17 extended on the axis from the portion 16 is fixed in a cantilever state, and a strain gauge is disposed on a side surface of the supporting arm 17. When a reaction force at the time of peel strength measurement is applied to the shear tool 11, the support arm 17 bends, and strain is also propagated to the strain gauge. The resistance value change accompanying the physical strain of the strain gauge is converted into a voltage value by a Wheatstone bridge circuit and output as a peel strength measurement value.
Reference numeral 19 denotes a vertically moving block, which serves as a base for arranging the center line of the shear tool 11, the shear tool mounting portion 16 and the sensor portion 18 so as to be aligned on the axis. By moving the vertical movement block 19 in the axial direction by driving the motor, the share height can be adjusted.
Reference numeral 20 denotes a sample stage, on which a substrate 3 to which a sample LED chip 2 is bonded is installed, and the side surfaces of the LED chip are arranged in parallel to the test surface of the shear tool 11 in the X direction, Y direction, and θ rotation angle. Can be adjusted by motor drive.

本発明によるダイシェア強度試験装置を用いて剥離強度測定を行った場合のシェアツール11のテスト面の挙動を図3に示す。LEDチップ2の側面がシェアツール11のテスト面に対して、角度ψの傾きがあるとき、測定開始とともにLED試料ステージ20がシェアツール11のテスト面方向(X方向)に移動し、LEDチップ2の側面の一点Pで接触し(図3(a))、シェアツール11の軸線(点Oで表示)中心に回転力Nが発生し、LED試料ステージ20がさらに移動することによって、シェアツール11のテスト面はLEDチップ2の側面に当接する(図3(b))。
尚、この段階で微視的にみれば、試料となるLEDチップ2の側面の凹凸状態によっては、いわゆる表面粗さの平均で認識される平面に対して該テスト面が完全に平行になって接しているのではないということが重要で、該テスト面はLEDチップ2の側面からの反力が該テスト面全体で均等になるよう自動調整されながら接するのである。
これにより該テスト面からのせん断力QがLEDチップ2の側面に対して局所的に集中せず、常に広範に加えられるように自動調整されるため、本発明によるダイシェア強度試験装置を用いた剥離強度測定では前述の剥離強度測定におけるチップ破壊モードの発生を抑制できるのである。
FIG. 3 shows the behavior of the test surface of the shear tool 11 when peel strength measurement is performed using the die shear strength test apparatus according to the present invention. When the side surface of the LED chip 2 is inclined at an angle ψ with respect to the test surface of the shear tool 11, the LED sample stage 20 moves in the test surface direction (X direction) of the shear tool 11 with the start of measurement. When the contact point is contacted at a point P on the side surface (FIG. 3A), a rotational force N is generated at the center of the shear tool 11 (indicated by a point O), and the LED sample stage 20 is further moved. The test surface is in contact with the side surface of the LED chip 2 (FIG. 3B).
When viewed microscopically at this stage, depending on the unevenness of the side surface of the LED chip 2 as a sample, the test surface becomes completely parallel to the plane recognized by the average of so-called surface roughness. It is important that the test surface is not in contact, and the test surface is in contact with the test surface while being automatically adjusted so that the reaction force from the side surface of the LED chip 2 is uniform over the entire test surface.
As a result, the shearing force Q from the test surface is not locally concentrated on the side surface of the LED chip 2 but is automatically adjusted so that it is always applied widely. Therefore, the peeling using the die shear strength test apparatus according to the present invention is performed. In the strength measurement, the occurrence of the chip breaking mode in the aforementioned peel strength measurement can be suppressed.

上記傾き角度ψによって、図3(b)に示すように、LEDチップ2がシェアツール11のテスト面から受けるせん断力Qの作用線は傾きが生じ、シェアツール11のテスト面(LEDチップ2の側面)に対して垂直方向の力Qcosψ、シェアツール11のテスト面上の滑り方向の力Qsinψに分解されるが、前述のとおり傾き角度ψは大きくとても2度程度と考えられるので、前記作用線は傾きによる影響は軽微なものと考えることができる(Qcos2°=0.999)。つまり通常にダイシェア強度試験を行った場合の剥離強度測定値が少なくとも2割程度のばらつきをもって観測されることを考えると、誤差範囲と言える。   3B, the action line of the shearing force Q that the LED chip 2 receives from the test surface of the shear tool 11 is tilted, and the test surface of the shear tool 11 (the LED chip 2 of the LED chip 2) is tilted. The force Qcosψ in the direction perpendicular to the side surface) and the force Qsinψ in the sliding direction on the test surface of the shear tool 11 are decomposed. However, as described above, the inclination angle ψ is considered to be very large, about 2 degrees. It can be considered that the influence of inclination is slight (Q cos 2 ° = 0.999). In other words, it can be said that it is an error range, considering that the peel strength measurement value in the normal die shear strength test is observed with a variation of at least about 20%.

上述の如く破壊強度の低い脆性材料であるLEDチップのダイシェア強度試験においては、チップ破壊のモードが発生し易くなるのは、シェアツール101が固定されているため、チップ破壊のモード発生が発生しやすく、測定品質の低下を来たすことがあったが、本発明によるダイシェア強度試験装置を用いることで、チップ破壊のモード発生が軽減され、とび値の発生が抑制され安定した正確な評価が可能となる。
(マルチチップLEDにおける試験方法)
As described above, in the die shear strength test of the LED chip which is a brittle material having a low breaking strength, the chip breaking mode is likely to occur because the shear tool 101 is fixed, and thus the chip breaking mode occurs. However, using the die shear strength tester according to the present invention reduces the occurrence of chip breakage mode, suppresses the occurrence of jump values, and enables stable and accurate evaluation. Become.
(Test method for multi-chip LED)

本発明によるダイシェア強度試験装置を用いることにより、一部の特殊なLED光学装置においてはダイシェア強度試験に要する労力を削減することが可能となる。この場合の具体的事例について以下説明を行う。   By using the die shear strength test apparatus according to the present invention, the labor required for the die shear strength test can be reduced in some special LED optical devices. A specific example in this case will be described below.

図4は当業者間でマルチチップLEDと呼称される1つのパッケージ内に複数のLED素子を用いた発光装置(以下マルチチップLED)の一例で、マルチチップLED200でパケージに複数(12個)のLEDチップ202がダイボンディングされた状態を示すものである。
例えば今日、高光出力型のLED照明用として青色LEDと黄色や赤色の蛍光体を用いて混焼で白色を得る構成のものや、RGB各色の発光を行い、それらの混色で白色を得る構成のものなどがある。パケージの基材はセラミックベースに配線を施したものやアルミ板の表面に絶縁処理した後に配線を施したものなどが使用される。
FIG. 4 is an example of a light emitting device (hereinafter referred to as a multi-chip LED) using a plurality of LED elements in a single package called a multi-chip LED by those skilled in the art. A multi-chip LED 200 includes a plurality of (12) light-emitting devices. It shows a state in which the LED chip 202 is die-bonded.
For example, today, for high light output type LED lighting, a configuration that obtains white by mixing with blue LEDs and yellow and red phosphors, or a configuration that emits RGB colors and obtains white by mixing these colors. and so on. As the package base material, a ceramic base provided with wiring or an aluminum plate surface subjected to insulation treatment and then provided with wiring is used.

ところで、ダイボンディング工程で品質を作り込むための日常のプロセス管理において、設備の状態あるいは製品の出来栄えの確認および日常点検として接合強度の測定が行なわれている。
図4の様なマルチチップLED200においてダイシェア強度試験を行う場合、従来最も労力を要していたのは、各LEDチップで角度ずれ(図4におけるα、β、γ)があり、チップ毎にLEDチップの側面をシェアツール1のテスト面に平行となるようにθ回転角を駆動し配置調整を強いられることであった。
By the way, in daily process management for creating quality in the die bonding process, bonding strength is measured as confirmation of equipment condition or product quality and daily inspection.
When performing the die shear strength test in the multi-chip LED 200 as shown in FIG. 4, the most labor intensive in the past is that each LED chip has an angle shift (α, β, γ in FIG. 4). It was forced to adjust the arrangement by driving the θ rotation angle so that the side surface of the chip was parallel to the test surface of the shear tool 1.

本発明によるダイシェア強度試験装置を用いることで、マルチチップLED200のようなLED発光装置において、個々のLEDチップに合わせた角度調整を省略し、LED配置のピッチに合わせて試料ステージのX、Y駆動操作による送りのみで配置調整を済ませ、強度測定を行うという簡易測定が可能である。
角度ずれが大きく搭載されてしまったLEDチップがある場合については以下の二通りの処理が考えられる。第一の考え方として意図して角度ずれの少ないLEDチップを選択して測定を実施することである。普通、日常点検での測定で実施されるサンプル数は少量であるため(破壊検査となるため)上記対応で十分である。第二の考え方として、予めLEDチップの角度ずれに余裕を持たせたサンプルにて強度測定を行い、そのサンプルデータに基づいて日々の点検に適用される下方管理限界を設定して行うようにしても良い。
前述のとおり、本発明によるダイシェア強度試験装置は測定要因によるとび値の発生頻度が少ない試験装置であるため測定値が安定し、上記簡易測定でも、統計的工程管理のために有効に機能させることが可能で、日常点検に要する労力や時間を大幅に削減できる。
By using the die shear strength test apparatus according to the present invention, in the LED light emitting device such as the multi-chip LED 200, the angle adjustment according to each LED chip is omitted, and the sample stage is driven in the X and Y directions according to the pitch of the LED arrangement. A simple measurement is possible in which the arrangement adjustment is completed only by feeding by operation and the strength is measured.
When there is an LED chip that has been mounted with a large angular deviation, the following two processes can be considered. The first idea is to select and measure an LED chip with a small angle deviation. Usually, the above measures are sufficient because the number of samples carried out in the daily inspection is small (because of destructive inspection). As a second idea, measure the strength with a sample that has a margin for the angle deviation of the LED chip beforehand, and set the lower control limit applied to the daily inspection based on the sample data. Also good.
As described above, the die shear strength test apparatus according to the present invention is a test apparatus in which the occurrence of jump values due to measurement factors is low, so that the measurement values are stable, and even the above simple measurement functions effectively for statistical process management. This can greatly reduce the labor and time required for daily inspections.

本発明は、上記発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の応用および変形が考えられる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications and modifications can be considered without departing from the gist of the present invention.

1,11,101 シェアツール
2 LEDチップ
3 基板
4 ダイアタッチ剤(接合部)
15 回転軸支持部材
16,106 シェアツール取付け部
17,107 シェアツール取付け部支持アーム
18,108 センサ部
19 上下動ブロック
20 試料ステージ
121 固定ねじ
1,11,101 Share tool
2 LED chip 3 Substrate 4 Die attach agent (joint)
15 Rotating shaft support member 16,106 Shear tool mounting part 17,107 Shear tool mounting part support arm 18,108 Sensor part 19 Vertical movement block 20 Sample stage 121 Fixing screw

Claims (1)

ダイシェア強度測定結合部試験装置であって、
シェアツールと、前記シェアツールを保持するシェアツール取付け部との固定構造において、
前記シェアツールが該シェアツールの長手方向軸線を中心として回転可能とする回転軸支持部材を介して前記シェアツール取付け部に一体化されていることを特徴とするダイシェア強度測定結合部試験装置。
A die shear strength measurement joint testing device,
In the fixing structure of the share tool and the share tool mounting part holding the share tool,
A die shear strength measuring joint testing apparatus, wherein the shear tool is integrated with the shear tool mounting portion via a rotating shaft support member that is rotatable about a longitudinal axis of the shear tool.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11573169B2 (en) 2019-09-27 2023-02-07 Nichia Corporation Method of testing a semiconductor element with improved pressing force direction

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