JP2015087342A - Shear strength measurement method, shear tool and shear strength measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シェア強度測定方法、シェアツールおよびこのシェアツールを用いたシェア強度測定装置に関する。 The present invention relates to a shear strength measurement method, a shear tool, and a shear strength measurement apparatus using the shear tool.
従来、基板に接合部材を介在させて接合された半導体チップなどの被測定ワークの接合部のシェア強度の測定は、シェアツールによって基板に対して平行な荷重を被測定ワークに加えて、接合部の破壊時の強度を測定する方法が一般的である。特許文献1には、基板に接合された半導体チップ等の被測定ワークの側面にシェアツールを当接させ、基板表面に対して平行な荷重を被測定ワークの側面に加え、接合部のシェア強度を測定するシェア強度測定方法が開示されている。 Conventionally, measurement of the shear strength of a joint part of a workpiece to be measured such as a semiconductor chip joined to a substrate with a joining member is performed by applying a load parallel to the substrate to the workpiece by a shear tool. A method of measuring the strength at the time of breaking is generally used. In Patent Document 1, a shear tool is brought into contact with the side surface of a workpiece to be measured such as a semiconductor chip bonded to a substrate, a load parallel to the substrate surface is applied to the side surface of the workpiece to be measured, and the shear strength of the joint is determined. A method for measuring the shear strength for measuring the angle is disclosed.
特許文献1に記載のシェア強度測定方法では、基板表面上の被測定ワークに近接して他の電子部品などのワークが配置されている場合や、被測定ワークに近接して基板から厚み方向の突起部が設けられているような場合には、これら他のワークや突起部と被測定ワークの隙間が狭くなってしまう可能性がある。そのため、かかる隙間にシェアツールを挿入できないことがあり、このような場合には、シェア強度が測定できないというような課題がある。また、たとえシェアツールが挿入できたとしても、シェアツールが細く(薄く)なり、シェア強度よりもシェアツールの強度の方が低くなってしまうこともある。 In the shear strength measurement method described in Patent Document 1, when a workpiece such as another electronic component is disposed in proximity to the workpiece to be measured on the substrate surface, or in the thickness direction from the substrate in proximity to the workpiece to be measured. When a protrusion is provided, the gap between these other workpieces or the protrusion and the workpiece to be measured may be narrowed. Therefore, there are cases where the shear tool cannot be inserted into the gap, and in such a case, there is a problem that the shear strength cannot be measured. Even if the share tool can be inserted, the share tool becomes thin (thin), and the strength of the share tool may be lower than the share strength.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係るシェア強度測定方法は、基板に接合部材を介して接合された被測定ワークに、シェアツールによって前記基板に対して平行な荷重をかけ、前記基板と前記被測定ワークとの接合部のシェア強度を測定するシェア強度測定方法であって、前記シェアツールは、根元軸部と、先端軸部とを備え、前記先端軸部には、前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向に対して傾斜する斜面部を備えており、前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向を前記基板に対して略垂直に配置するとともに、前記被測定ワークの前記基板に前記接合部材を介して接合された面とは反対側の面の稜線に、前記斜面部を当接させた状態で、前記シェアツールによって前記被測定ワークに対して前記基板に向かう略垂直方向の荷重をかけ、前記基板と前記被測定ワークとの接合部のシェア強度を測定する、ことを特徴とする。 [Application Example 1] In the shear strength measurement method according to this application example, a load parallel to the substrate is applied to the workpiece to be measured bonded to the substrate via a bonding member, and the substrate and the substrate to be measured are applied. A shear strength measurement method for measuring a shear strength of a joint with a measurement workpiece, wherein the shear tool includes a root shaft portion and a tip shaft portion, and the tip shaft portion includes the root shaft portion from the root shaft portion. A slope portion that is inclined with respect to a direction toward the tip shaft portion, and a direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion is disposed substantially perpendicular to the substrate; and the substrate of the workpiece to be measured A substantially vertical direction toward the substrate with respect to the workpiece to be measured by the shear tool in a state in which the slope portion is in contact with a ridge line on a surface opposite to the surface joined via the joining member. Apply a load of Wherein the serial substrate to measure the shear strength of the joint between the measured workpiece, characterized in that.
ここで、シェア強度としては、被測定ワークと接合部材との剥離強度、基板と接合部材との剥離強度、および接合部材のせん断強度が含まれる。 Here, the shear strength includes the peel strength between the workpiece to be measured and the joining member, the peel strength between the substrate and the joining member, and the shear strength of the joining member.
本適用例によるシェア強度測定方法によれば、被測定ワークの稜線にシェアツールの斜面部を押し当てて垂直方向に荷重をかけることで、斜面部の斜面効果によって被測定ワークに基板に平行な荷重を加えることができ、基板と被測定ワークとの接合部のシェア強度を測定できる。 According to the shear strength measurement method according to this application example, the slope of the shear tool is pressed against the ridgeline of the workpiece to be measured and a load is applied in the vertical direction, so that the workpiece to be measured is parallel to the substrate due to the slope effect of the slope. A load can be applied, and the shear strength of the joint between the substrate and the workpiece to be measured can be measured.
また、シェアツールの先端軸部に斜面部を設けることによって、斜面部と被測定ワークの稜線との当接部および先端部側が、先端軸部の根元部側よりも細く(薄く)なっている。このことから、被測定ワークに近接した電子部品などの他のワークまたは基板から突設された突起部が配置されている場合に、被測定ワークにシェアツールの基板に対して垂直な平面によって、基板に平行な荷重をかける特許文献1の測定方法に比べ、他のワークまたは突起部と被測定ワークとの隙間が小さくても、この隙間にシェアツールの先端軸部を挿入することができる。 Further, by providing a slope portion on the tip shaft portion of the shear tool, the contact portion and the tip portion side of the slope portion and the ridge line of the workpiece to be measured are thinner (thinner) than the root portion side of the tip shaft portion. . From this, when a protrusion projecting from another workpiece such as an electronic component close to the workpiece to be measured or the substrate is arranged, the workpiece to be measured is a plane perpendicular to the substrate of the shear tool, Compared with the measurement method of Patent Document 1 in which a load parallel to the substrate is applied, even if the gap between the other workpiece or projection and the workpiece to be measured is small, the tip shaft portion of the shear tool can be inserted into this gap.
また、シェアツールの根元軸部と、先端軸部の根元軸部側の太さは、被測定ワークにせん断力を加える位置の太さよりも太くすることが可能であることから、シェアツールは、シェア強度に対して十分な強度を確保できる。 In addition, since the thickness of the base shaft part of the shear tool and the base shaft part side of the tip shaft part can be made thicker than the thickness of the position where the shear force is applied to the workpiece to be measured, Sufficient strength can be secured against the shear strength.
[適用例2]上記適用例に係るシェア強度測定方法において、前記斜面部と前記稜線との当接位置から前記シェアツールの前記先端軸部の先端部までの垂直方向の距離が、前記当接位置から前記基板までの垂直方向の距離よりも短い、ことが好ましい。 [Application Example 2] In the shear strength measurement method according to the application example, a vertical distance from a contact position between the slope portion and the ridge line to a tip portion of the tip shaft portion of the shear tool is the contact force. It is preferable that the distance is shorter than the vertical distance from the position to the substrate.
このようにすれば、シェアツールの先端部が基板に達する前に、シェア強度を確実に測定できる。 In this way, the shear strength can be reliably measured before the tip of the shear tool reaches the substrate.
[適用例3]上記適用例に係るシェア強度測定方法において、前記先端軸部には、前記斜面部と、前記斜面部に対し反対側の背面に前記傾斜部の逆方向に傾斜する第2斜面部と、が設けられている、ことが好ましい。 [Application Example 3] In the shear strength measurement method according to the application example, the tip shaft portion includes the slope portion and a second slope sloped in a reverse direction of the slope portion on a back surface opposite to the slope portion. Are preferably provided.
本適用例のシェアツールの先端軸部の形状は、斜面部の背面側に第2斜面部を設けることで、略くさび形状となる。先端軸部をこのような形状にすれば、シェア強度を測定する位置(被測定ワークとの当接位置)の先端軸部の厚さを、特許文献1のような、被測定ワークにシェアツールの基板に対して垂直な平面によって、基板に平行な荷重をかける測定方法のシェアツールの厚さよりも、小さくできる。このことから、他のワークまたは突起部と被測定ワークとの隙間が小さくても、この隙間にシェアツールの先端軸部を挿入し、シェア強度を測定できる。さらに、先端軸部を略くさび形状にすることで、シェアツールの強度を高めることができる。なお、第2斜面部は、先端軸部の先端部に達する範囲に形成しても、先端部まで達しない範囲に形成してもよい。 The shape of the tip shaft portion of the shear tool of this application example is substantially wedge-shaped by providing the second slope portion on the back side of the slope portion. If the tip shaft portion has such a shape, the thickness of the tip shaft portion at the position where the shear strength is measured (contact position with the workpiece to be measured) is set to the workpiece to be measured as in Patent Document 1. The plane perpendicular to the substrate can be smaller than the thickness of the shear tool of the measuring method that applies a load parallel to the substrate. From this, even if the gap between the other workpiece or protrusion and the workpiece to be measured is small, the shear strength can be measured by inserting the tip shaft portion of the shear tool into this gap. Furthermore, the strength of the shear tool can be increased by making the tip shaft portion into a substantially wedge shape. In addition, even if it forms in the range which reaches the front-end | tip part of a front-end | tip shaft part, you may form a 2nd slope part in the range which does not reach a front-end | tip part.
[適用例4]上記適用例に係るシェア強度測定方法において、前記先端軸部は、前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向と直交する平面で切断した面の形状が多角形の角錐形で構成されている、ことが好ましい。 Application Example 4 In the shear strength measurement method according to the application example, the tip shaft portion has a polygonal pyramid shape whose surface is cut by a plane orthogonal to a direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion. It is preferable that it is comprised.
シェアツールを三角錐、四角錐などの多角錐体で形成することで、被測定ワークの稜線に当接可能な斜面部を複数備えることになるため、稜線に当接させる斜面部を順次切り替えていくことで、シェアツールの寿命を伸ばすことができる。 By forming the shear tool with a polygonal pyramid such as a triangular pyramid or a quadrangular pyramid, it will have multiple slopes that can contact the ridgeline of the workpiece to be measured. This will extend the life of the share tool.
[適用例5]上記適用例に係るシェア強度測定方法において、前記先端軸部が前記根元軸部側に底面を有する円錐形で構成されている、ことが好ましい。 Application Example 5 In the shear strength measurement method according to the application example described above, it is preferable that the distal end shaft portion is formed in a conical shape having a bottom surface on the root shaft portion side.
シェアツールの先端軸部を円錐形にすることで、被測定ワークの稜線に当接可能な斜面部(実際には点接触となる)を周方向で任意の位置に設定することが可能となり、シェアツールの寿命を伸ばすことができる。また、被測定ワークの稜線が直線ではない凹凸を有する形状のものにも対応しやすくなる。 By making the tip shaft part of the shear tool conical, it is possible to set the slope part (actually point contact) that can contact the ridgeline of the workpiece to be measured at any position in the circumferential direction. The life of the share tool can be extended. Moreover, it becomes easy to respond | correspond to the shape which has the unevenness | corrugation which is not a straight line of the to-be-measured workpiece.
[適用例6]上記適用例に係るシェア強度測定方法において、前記斜面部が、前記根元軸部側から前記先端軸部の先端部側に向かう曲面を備え、その曲面は、凸形状および凹形状のうちのどちらか一方を備えている、ことが好ましい。 Application Example 6 In the shear strength measurement method according to the application example described above, the slope portion includes a curved surface from the root shaft portion side toward the tip portion side of the tip shaft portion, and the curved surface has a convex shape and a concave shape. It is preferable that either one of them is provided.
斜面部が備える曲面は、凸形状の曲面としても、凹形状の曲面としてもよい。このように、斜面部に曲面を備えることで、被測定ワークの形状が、直方体のような定形形状ではない場合にも適用範囲を広げることが可能となる。 The curved surface provided in the slope portion may be a convex curved surface or a concave curved surface. Thus, by providing a curved surface on the slope portion, it is possible to expand the application range even when the shape of the workpiece to be measured is not a regular shape such as a rectangular parallelepiped.
[適用例7]上記適用例に係るシェア強度測定方法において、前記先端軸部の先端部が、前記斜面部の前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向と直交する平面に対する傾斜角度よりも鈍角となる部分を備え、前記鈍角となる部分は平面および曲面のうちの少なくとも一方を備えている、ことが好ましい。 Application Example 7 In the shear strength measurement method according to the application example described above, the tip end portion of the tip shaft portion is more than an inclination angle with respect to a plane orthogonal to the direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion of the slope portion. It is preferable that an obtuse angle part is provided, and the obtuse angle part includes at least one of a flat surface and a curved surface.
斜面部の傾斜角度よりも鈍角となる面としては、たとえば、先端を半球状に丸めた形状や、先端軸部を側面方向から視認したときに台形となるような形状などを指す。このようにすることで、斜面部の傾斜角度が同じ場合に、シェアツールの先端が鋭角のままの形状よりも、斜面部と稜線との当接位置からシェアツールの先端部までの垂直方向距離と、当接位置から基板までの垂直方向の距離との差を大きくとることができる。また、シェアツールの先端部の強度を増すことができる。 Examples of the surface having an obtuse angle than the inclination angle of the slope portion include a shape in which the tip is rounded into a hemisphere and a shape that becomes a trapezoid when the tip shaft portion is viewed from the side surface direction. By doing in this way, when the inclination angle of the slope portion is the same, the vertical distance from the contact position between the slope portion and the ridge line to the tip portion of the shear tool rather than the shape where the tip end of the shear tool remains at an acute angle And the vertical distance from the contact position to the substrate can be made large. In addition, the strength of the tip of the shear tool can be increased.
[適用例8]上記適用例に係るシェア強度測定方法において、前記斜面部によって、前記被測定ワークに前記基板の表面に対して平行な荷重をさらに加える、ことが好ましい。 Application Example 8 In the shear strength measurement method according to the application example, it is preferable that a load parallel to the surface of the substrate is further applied to the workpiece to be measured by the slope portion.
たとえば、シェアツールによって垂直方向に荷重をかけた状態において、垂直方向に加えた荷重の水平方向への分力がシェア強度の抗力に対して不十分な場合に、さらに水平方向(基板に対して平行方向)の荷重を加えることで、接合部のせん断力の抗力が大きい場合でもシェア強度の測定範囲を広くすることが可能となる。また、シェアツールの斜面部で被測定ワークに、基板に平行な荷重を加えるために、他のワークまたは突起部と被測定ワークとの隙間が小さくても、この隙間にシェアツールを挿入することができる。 For example, when a load is applied in the vertical direction with a shear tool, if the component force in the horizontal direction of the load applied in the vertical direction is insufficient for the drag of the shear strength, the horizontal direction (with respect to the board) By applying a load in the (parallel direction), the shear strength measurement range can be widened even when the resistance of the shearing force of the joint is large. In addition, in order to apply a load parallel to the substrate to the workpiece to be measured on the slope of the shear tool, insert the shear tool into this gap even if the gap between another workpiece or projection and the workpiece to be measured is small. Can do.
[適用例9]本適用例に係るシェアツールは、基板に接合部材を介して接合された被測定ワークのシェア強度を測定するためのシェアツールであって、前記シェアツールは、根元軸部と、先端軸部とを備え、前記先端軸部には、前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向に対して傾斜するとともに、前記被測定ワークに当接される斜面部を備えている、ことを特徴とする。 Application Example 9 A shear tool according to this application example is a shear tool for measuring the shear strength of a workpiece to be measured joined to a substrate via a joining member, and the shear tool includes a root shaft portion and a shear tool. A tip shaft portion, and the tip shaft portion includes a slope portion that is inclined with respect to a direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion and is in contact with the workpiece to be measured. It is characterized by that.
本適用例によるシェアツールによれば、例えば、被測定ワークの稜線にシェアツールの斜面部を押し当てて垂直方向に荷重をかけることで、斜面部の斜面効果によって被測定ワークに基板に対して平行な荷重を加えることができ、基板と被測定ワークとの接合部のシェア強度を測定することができる。また、シェアツールの先端軸部に斜面部を設けることによって、例えば、斜面部と被測定ワークの稜線との当接部および先端部側が、先端軸部の根元部側よりも細く(薄く)なっている。このことから、被測定ワークに近接した電子部品などの他のワークまたは基板から突設された突起部が配置されている場合に、被測定ワークにシェアツールの基板に対して垂直な平面によって、基板に対して平行な荷重をかける特許文献1の測定方法に比べ、他のワークまたは突起部と被測定ワークとの隙間が小さくても、この隙間にシェアツールの先端軸部を挿入することができる。さらに、シェアツールの根元軸部と、先端軸部の根元軸部側の太さは、被測定ワークにせん断力を加える位置の太さよりも太くすることが可能であることから、シェアツールは、シェア強度に対して十分な強度を確保できる。 According to the shear tool according to this application example, for example, by pressing the slope portion of the shear tool against the ridge line of the workpiece to be measured and applying a load in the vertical direction, the workpiece to the workpiece to be measured is caused by the slope effect of the slope portion. A parallel load can be applied, and the shear strength of the joint between the substrate and the workpiece to be measured can be measured. Further, by providing a slope portion on the tip shaft portion of the shear tool, for example, the contact portion and the tip portion side of the slope portion and the ridge line of the workpiece to be measured are thinner (thinner) than the root side of the tip shaft portion. ing. From this, when a protrusion projecting from another workpiece such as an electronic component close to the workpiece to be measured or the substrate is arranged, the workpiece to be measured is a plane perpendicular to the substrate of the shear tool, Compared to the measurement method of Patent Document 1 in which a load parallel to the substrate is applied, even if the gap between the other workpiece or protrusion and the workpiece to be measured is small, the tip shaft portion of the shear tool can be inserted into this gap. it can. Furthermore, since the thickness of the base shaft part of the shear tool and the base shaft part side of the tip shaft part can be made larger than the thickness of the position where the shearing force is applied to the workpiece to be measured, Sufficient strength can be secured against the shear strength.
[適用例10]本適用例に係るシェア強度測定装置は、上記適用例に係るシェアツールを用いたシェア強度測定装置であって、前記シェアツールに荷重を加える駆動部と、前記駆動部の駆動を制御する制御部と、前記シェアツールが前記被測定ワークの前記稜線から受ける前記基板に対して垂直方向の反力を測定する検出部と、前記基板と前記被測定ワークとの接合部が破壊されたときの前記反力に基づいてシェア強度を算出する演算処理部と、を有する、ことを特徴とする。 Application Example 10 A shear strength measurement device according to this application example is a shear strength measurement device using the shear tool according to the application example, and includes a driving unit that applies a load to the shear tool, and driving of the driving unit. A control unit that controls the detection unit, a detection unit that measures a reaction force perpendicular to the substrate that the shear tool receives from the ridge line of the workpiece to be measured, and a joint between the substrate and the workpiece to be measured is broken. And an arithmetic processing unit that calculates a shear strength based on the reaction force when the power is applied.
本適用例によるシェア強度測定装置によれば、シェアツールの先端側に斜面部を設けることで先端部側を細く(薄く)しているため、この被測定ワークに近接する他のワークなどが配置されている場合や、被測定ワークに近接する基板からの突起部が突設されているような場合にでも、他のワークまたは突起部と被測定ワークとの隙間にシェアツールを挿入し、シェア強度を測定することができる。 According to the shear strength measurement device according to this application example, the tip side is thinned (thinned) by providing a slope on the tip side of the shear tool, so other workpieces close to the workpiece to be measured are placed. Even if there is a protruding part from the board close to the workpiece to be measured, insert a shear tool in the gap between another workpiece or the protruding part and the workpiece to be measured. The intensity can be measured.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態:シェア強度測定装置)
まず、本発明のシェア強度測定装置の構成について説明する。
図1は、本実施の形態に係るシェア強度測定装置10の概略構成を示す図である。図1に示すように、シェア強度測定装置10は、表面に被測定ワーク11が接合部材12を介して固定された基板13を所定の位置に保持するテーブル14を備える。さらに、シェア強度測定装置10は、シェアツール15によって基板13の表面に対して垂直方向に荷重をかける駆動部16と、シェアツール15が被測定ワーク11から受ける基板13に対して垂直方向の反力を測定する検出部17と、この反力に基づき基板13(基板表面13A)に対して平行な力を算出する演算処理部18と、演算結果を必要なデータ情報に変換して表示するインターフェース部19と、を有する。
(First embodiment: shear strength measuring device)
First, the configuration of the shear strength measuring apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a shear
本実施の形態のシェア強度測定装置10は、接合部材12によって基板13に固定された被測定ワーク11の接合部のシェア強度(被測定ワーク11と接合部材12との剥離強度、基板13と接合部材12との剥離強度、および接合部材12のせん断強度を含む)を測定する装置である。つまり、シェア強度測定装置10は、シェアツール15によって被測定ワークに11に基板13の表面13Aに対して平行な荷重を加えたときに、被測定ワーク11と基板13との接合部が破壊されたときのシェア強度を測定するものである。
The shear
被測定ワーク11は、たとえば、半導体チップ、水晶振動片等の圧電効果により振動する振動片、及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等の静電気により振動する振動片などの基板13に接合される部材である。図1に示す被測定ワーク11は、扁平な直方体の場合を例示している。接合部材12は、接着剤(導電性接着剤または絶縁性接着剤等の樹脂を主成分とした接合材)、はんだ等の金属接合材、金属バンプ等の金属接合材(はんだバンプ、金バンプ等)、またはそれら接合材を複数使用している構成などであって特に限定されない。また、基板13は、図1では回路基板のような平板な板部材を例示しているが、たとえば、被測定ワーク11を内側底部に収容可能な側壁を備えたセラミックパッケージなどにも適用できる。
The
図1に示す例では、基板13の表面13Aのうち、被測定ワーク11の近接位置には突起部20が設けられている。また、図1に示したシェアツール15は、被測定ワーク11と突起部20との間の距離が、シェアツール15の根元軸部21の太さよりも小さく、被測定ワーク11と突起部20との間にはシェアツール15の根元軸部21を挿入させることはできないような関係にある。なお、本実施の形態のシェア強度測定装置10は、突起部20以外に基板13に接合された電子部品など他のワークが配置される場合や、突起部20が側壁を備えたセラミックパッケージなどの側壁であっても、上述の被測定ワーク11と突起部20と同様な位置関係にある場合などに好適である。
In the example shown in FIG. 1, a
シェアツール15は、超鋼合金などの高硬度材料で形成された柱状部材であって、不図示のツールホルダーに取付けられる根元軸部21と、根元軸部21から基板13方向に延伸された先端軸部26を備えている。先端軸部26には、根元軸部21側から先端軸部26の先端部22にかけて、被測定ワーク11と突起部20との間の幅が徐々に細く(薄く)なるように傾斜した斜面部23が形成されている。先端軸部26は、傾斜角度θで平面カットされたような形状をしている。図1では、斜面部23は、被測定ワーク11の基板13と接合する面とは反対側の面の稜線(角部)24に当接されている。この状態において、斜面部23と稜線24との当接位置からシェアツール15の先端部22までの垂直方向の距離H1は、この当接位置から基板13までの垂直方向の距離H2よりも短くなるように設定されている。なお、先端軸部26の斜面部23とは反対側の背面部25は、シェアツール15が垂直方向に移動しても突起部20に接触しない。ただし、シェアツール15は、突起部20に側圧がかからない範囲で接触してもよい。
The
駆動部16は、不図示の駆動手段と、この駆動部16(駆動手段)の駆動を制御する不図示の制御部を備える。駆動部16は、制御部によって、シェアツール15が被測定ワーク11にかける垂直方向の荷重を制御する。シェアツール15に荷重をかける手段としては、モーターや、エアーシリンダーまたは油圧シリンダーなどを用いて、空気圧や油圧を制御するものとすることが可能である。また、安全性を確保するためにブレーキシステムを設けることが好ましい。
The
検出部17は、シェアツール15が被測定ワーク11から受ける垂直方向の反力を測定するものであって、ばね定数が既知のばねを用いたもの、荷重センサーなどや、駆動部16がエアーシリンダーや油圧シリンダーを用いる場合には、圧力センサーなどを用いる。
The
演算処理部18では、検出部17によって検出した垂直方向の反力に基づき水平方向への力を算出し、その情報をインターフェース部19に送出する。インターフェース部19では、この情報を管理情報に変換して、ディスプレイなどに表示すると共に、管理情報を記憶する。
The
(シェア強度測定方法)
続いて、シェア強度測定装置10を用いたシェア強度測定方法について、図1および図2を参照しながら説明する。
(Share strength measurement method)
Subsequently, a shear strength measuring method using the shear
図2は、第1の実施の形態に係るシェア強度測定方法を説明する図である。まず、不図示のツールホルダーにシェアツール15を取付け、駆動部16によってシェアツール15を基板13に向かって垂直方向(下方)に移動させ、斜面部23を被測定ワーク11の稜線24に当接させる。斜面部23と稜線24とは、ほぼ線接触となる。この状態から、駆動部16を駆動し、シェアツール15によって被測定ワーク11に垂直方向の荷重をかけると、斜面部23の斜面効果によって被測定ワーク11には、基板13に対して平行な力Whが働き、この力Whが被測定ワーク11と基板13との接合部の限界強度に達すると、接合部が破壊される。そして、接合部が破壊された瞬間を検出し、シェアツール15にかかる垂直方向の力(反力)を検出部17で検出する。なお、図2において、点線で示す力が、斜面部23が受ける反力である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a shear strength measurement method according to the first embodiment. First, the
検出部17で測定した反力は、演算処理部18で、以下に説明する数式を用いて水平方向の力Whを算出する。この水平方向の力Whの算出について図2を参照しながら説明する。ここで、シェアツール15の垂直下方に加えた力をF0(反力F0に等しい)、斜面部23に垂直方向の力をW、基板13(表面13A)に平行な力(水平力)をWh、斜面部23の傾斜角度をθ、シェアツール15と被測定ワーク11との間の摩擦角をμとする。
The reaction force measured by the
まず、斜面部23に対して垂直方向の力Wを算出する。
First, a force W in a direction perpendicular to the
次に、上記垂直方向の力Wを用いて水平方向の力Whを算出する。 Next, the horizontal force Wh is calculated using the vertical force W.
(2)式、(3)式に示すように垂直方向の反力F0を検出すれば、水平方向の力Whを求めることが可能であり、被測定ワーク11と基板13との接合部が破壊されたことを検出したときに算出される水平方向の力(基板に平行な力)Whをシェア強度とする。接合部が破壊されたことの検出は、斜面部23を被測定ワーク11の稜線24に当接させてからさらに荷重をかけていくと、反力F0が徐々に増加していき、破壊段階で急激に反力F0が低下することを検出することで行われる。また、接合部の破壊を検出したところで、駆動部16内に備えているブレーキシステムを作動させて、駆動部16を停止させるか、シェアツール15を初期状態に復帰させることで、シェアツール15が基板13に当たって、シェアツール15が壊れてしまったり、シェア強度測定装置10を故障させしまうことを防止できる。
If the reaction force F0 in the vertical direction is detected as shown in the equations (2) and (3), the horizontal force Wh can be obtained, and the joint between the workpiece 11 to be measured and the
なお、シェア強度の算出は、上記の(2)式、(3)式によるものには限られず、適宜の補正項目や所定の条件により定められる項目を付加した式としても良い。 The calculation of the share strength is not limited to the above formulas (2) and (3), and may be a formula to which items determined by appropriate correction items and predetermined conditions are added.
演算処理部18で算出されたシェア強度情報は、インターフェース部19に送出される。インターフェース部19では、この情報を管理情報に変換する。管理情報としては、たとえば、被測定ワーク11、基板13、接合部材12、およびシェアツールの履歴と、シェア強度との対照表などがある。管理情報としては、単純に測定毎のシェア強度であってもよい。これら管理情報はディスプレイなどに表示すると共に、記憶媒体に記憶しておくことが望ましい。
The share strength information calculated by the
なお、以上説明したシェア強度測定装置10、およびシェア強度測定方法では、被測定ワーク11の形状や、被測定ワーク11に近接して配置される突起部20や他のワークの構成によって、様々な形状のシェアツールを選択的に使用することが可能である。以下に、シェアツールの具体的な実施例をあげて説明する。
In the shear
(第1実施例)
図3は、第1実施例に係るシェアツール15を示す図であり、(A)は側面図、(B)は(A)の矢印方向(基板13側)から視認した底面図である。シェアツール15は、超鋼合金などの高硬度材料によって形成された柱状部材であって、図3に示すように、根元軸部21と根元軸部21から延伸された先端軸部26とから構成されている。根元軸部21は、ツールホルダー27に保持される部分である。先端軸部26は、図3(B)に示すように根元軸部21側の断面形状を四角形(長方形または正方形)としている。そして、先端軸部26には、根元軸部21側から先端部22にかけて斜面部23が形成されている。斜面部23に対して反対側の背面部25は、先端部22を通り、基板13に対して垂直な平面で形成されている。斜面部23は、背面部25に対して傾斜角度θで傾斜する平面で構成されている。
(First embodiment)
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the
被測定ワーク11の稜線24にシェアツール15を当接させたとき、この稜線24と斜面部23とは平行となるように、シェアツール15の位置調整がされた状態で当該シェアツール15が配置される。
When the
根元軸部21は、本実施例では、軸方向に対して直角な断面形状が略円形である。この根元軸部21のうち斜面部23が形成される方向の側面には、先端部28から先端軸部26側の端部にかけて平面カット部29が形成されている。シェアツール15の背面部25は、突起部20には接触しないか、側圧がかからないような接触状態とする。
In the present embodiment, the
ツールホルダー27は、シェアツール15を着脱可能な取付け機構(図示せず)を有している。ツールホルダー27には、シェアツール15の根元軸部21を挿入する穴30が設けられ、穴30の内側側面に、シェアツール15の平面カット部29に沿う案内部31が設けられている。このことにより、シェアツール15の斜面部23の周方向における位置が定まり、その斜面部23が一定の方向に向くようになっている。シェアツール15は、ツールホルダー27に着脱可能としながら、軸方向に対して直角方向のクリアランスは極小に設定されることが望ましい。
The
なお、ツールホルダー27によるシェアツール15を保持する構造としては、シェアツール15が鉄系金属で形成されている場合には、ツールホルダー27の穴30の底面に近接して永久磁石(図示せず)を配置して、磁気吸引力で吸着させることで保持させることができる。また、ツールホルダー27の穴30内部にばね(不図示)を配置し、このばねによってシェアツール15の側面を穴30の内側側面に押圧する構造としてもよい。さらに、ツールホルダー27の側面を貫通するネジによってシェアツール15の側面を固定する構造としてもよい。
As a structure for holding the
以上説明したシェア強度測定方法、およびシェア強度測定装置10によれば、被測定ワーク11の稜線24にシェアツール15の斜面部23を押し当てて基板13に向かって垂直方向に荷重をかけることで、斜面部23の斜面効果によって被測定ワーク11にせん断力(基板13に平行な荷重)を加えることができ、基板13と被測定ワーク11との接合部のシェア強度を測定できる。
According to the shear strength measuring method and the shear
また、シェアツール15の先端軸部26に斜面部23を設けることによって、斜面部23と被測定ワーク11の稜線24との当接部および先端部22側が、先端軸部26の根元部よりも細く(薄く)なっている。このことから、基板13に平行な荷重をかける特許文献1の測定方法に比べ、他のワークまたは突起部20と被測定ワーク11との間の隙間が小さくても、この隙間にシェアツール15の先端軸部26を挿入することができる。
Further, by providing the
また、シェアツール15の根元軸部21、および先端軸部26の根元軸部21側の太さは、被測定ワーク11にせん断力(基板13に平行な荷重)を加える位置の太さよりも太くすることが可能であることから、シェアツール15は、シェア強度に対して十分な強度を確保できる。
Further, the thickness of the
また、特許文献1に記載のシェア強度測定方法において、シェアツールによって基板13に対して平行なせん断力を被測定ワークに加えるとき、シェアツールを、その先端部が基板に接触する(または、直近)まで下方に移動し、その後、所定の高さ位置まで上方に移動させて、せん断力を被測定ワークに加えるのが一般的である。そのことから、シェアツールの移動軌跡が長くなり、その分、測定に時間がかかってしまう。それに対して、本実施の形態(実施例1および以下に説明する各実施例を含む)では、シェアツール15の斜面部23を被測定ワーク11の稜線24に当接させ、その状態で被測定ワーク11に荷重をかけることから、測定に係る時間を短縮できる。
In addition, in the shear strength measurement method described in Patent Document 1, when a shear force parallel to the
また、第1実施例で示したシェアツール15は、斜面部23と稜線24との当接位置からシェアツール15の先端部22までの垂直方向距離H1を、当接位置から基板13までの垂直方向の距離H2よりも短くしている。このようにすれば、シェアツール15の先端部22が基板13に達する前に、シェア強度の測定を実行できる。
In addition, the
(第2実施例)
次に本発明の第2実施例について説明する。図4は、第2実施例に係るシェアツール35を示す図であり、(A)は側面図であり、(B)は(A)の変形例を示す側面図である。図4(A)に示すように、シェアツール35の先端軸部36には、第1実施例(図3参照)に相当する第1斜面部37と、斜面部37に対し反対側の背面に傾斜部37に対して逆方向に傾斜する第2斜面部40と、が設けられている。第2斜面部40は、先端軸部36の先端部38を通り、基板13に垂直な平面に対して傾斜角度θ2を有する平面で形成されている。なお、第2斜面部40の傾斜角度θ2は、第1斜面部37の傾斜角度θ1と同じか、小さく設定することが好ましい。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a view showing a
なお、根元軸部39は、第1実施例(図3参照)の根元軸部21と同様な形状をとることが可能で、ツールホルダー27の構造、およびツールホルダー27によるシェアツール35の保持構造も第1実施例と同様な構造をとることができる。
The
第2実施例(図4(A)参照)の変形例は、図4(B)に示すように、第2斜面部40と先端部38の間に、先端部38を通り、基板13に垂直な平面部41を介在させた形状としている。平面部41は、第1実施例の背面部25の一部に相当し、第2斜面部40および平面部41は、突起部20に接触しない。
In a modification of the second embodiment (see FIG. 4A), as shown in FIG. 4B, the
以上説明した第2実施例のシェアツール35の先端軸部36の形状は、斜面部37の背面側に第2斜面部40を設けることで、略くさび形状となる。先端軸部36をこのような形状にすれば、シェア強度を測定する位置(被測定ワーク11との当接位置)の先端軸部36の幅(厚さ)を、特許文献1のような、被測定ワーク11にシェアツール35の基板13に対して垂直な平面によって、基板13に平行な荷重をかける測定方法のシェアツールの幅(厚さ)よりも小さく(薄く)できる。このことにより、他のワークまたは突起部20と被測定ワーク11との隙間が小さくても、この隙間にシェアツール35の先端軸部36を挿入し、シェア強度を測定できる。さらに、先端軸部36をこのような形状にすることで、先端軸部36の根元部を太くでき、シェアツール35の強度を高めることができる。
The shape of the
なお、シェアツール35の形状を第2実施例の変形例(図4(B)参照)のようにしても上記と同様な効果が得られる。
Even if the shape of the
(第3実施例)
次に、第3実施例に係るシェアツール45について図面を参照しながら説明する。第3実施例は、シェアツール45の先端軸部46の底面が多角形の錐体(多角錐)であることを特徴としている。ここでは、多角錐の1例として正四角錐をあげ説明する。
(Third embodiment)
Next, the
図5は、本発明の第3実施例に係るシェアツール45を示す図であり、(A)は側面図であり、(B)は(A)の矢印(基板13側)方向から視認した底面図である。図5に示すように、シェアツール45は、先端軸部46が正四角錐をしている。図5(B)に示すように、先端軸部46の4つの側面47A,47B,47C,47Dの各々は、第1実施例(図3参照)の斜面部23に相当する。そこで、これら側面を斜面部47A,47B,47C,47Dと表す。各斜面部は、先端軸部46の先端部(頂点)48を通り、基板13に垂直な平面に対して傾斜角度θを備える。この傾斜角度θは、第1実施例(図3(A)参照)の傾斜角度θに相当する。
FIGS. 5A and 5B are views showing a
なお、シェアツール45の根元軸部49の形状は、正四角柱であって、斜面部47A,47B,47C,47Dの各々に連続する側面を備えている。
The shape of the
ツールホルダー50には、シェアツール45の根元軸部49を挿入する穴51が設けられている。したがって、穴51の底面形状も正四角形である。このことにより、シェアツール45の斜面部47A,47B,47C,47Dのいずれかが被測定ワーク11の稜線24に向くように、ツールホルダー50に取付け可能になっている。また、シェアツール45が正四角錐であることから、シェアツール45をツールホルダー50に差し替えても、斜面部47A,47B,47C,47Dのどれもが、被測定ワーク11の稜線24に同じ状態で当接可能である。たとえば、当接させる斜面部を斜面部47Aから47Bに替えても、同じ条件でシェア強度を測定できる。なお、シェアツール45は、ツールホルダー50に着脱可能としながら、穴51とのクリアランスは極小に設定されることが望ましい。なお、ツールホルダー50によるシェアツール45の保持構造は、前述した第1実施例と同様な構造をとることが可能である。
The
なお、シェアツール45の先端軸部46の形状は、正四角錐に限らず正三角錐や、正五角錐などでもよいが、その他、正多角形ではない四角錐であってもよい。また、根元軸部49の底面形状も、正四角柱以外の多角柱であっても良い。
Note that the shape of the
以上説明した第3実施例のシェアツール45は、先端軸部46を、三角錐、四角錐などの多角錐体で形成することで、被測定ワーク11の稜線24に当接可能な斜面部を複数備えることになるため、被測定ワーク11の稜線24に当接させる斜面部を順次切り替えていくことで、シェアツール45の寿命を伸ばすことができる。なお、先端軸部46が正多角錐ではない多角錐に形成されている場合には、斜面部47A〜47Dの間で傾斜角度や面積が異なることにより、いずれの斜面部47A〜47Dを使用するかにより、測定条件を変更することが可能となる。
In the
(第4実施例)
次に、第4実施例に係るシェアツール55について図面を参照しながら説明する。第4実施例は、シェアツール55の先端軸部が円錐形であることを特徴としている。
(Fourth embodiment)
Next, the
図6は、第4実施例に係るシェアツール55を示す側面図である。図6に示すように、シェアツール55は、先端軸部56が円錐形をしている。ただし、この円錐形は、先端軸部56の先端部(頂点)57を回転中心としたときに母線58の長さが一定である。そして、頂角θ3の1/2が、第1実施例(図3参照)の傾斜角度θに相当し、円錐形の側面が斜面部60に相当する。シェアツール55の根元軸部59は円柱である。
FIG. 6 is a side view showing the
ツールホルダー61には、シェアツール55の根元軸部59を挿入する穴62が設けられている。したがって、穴62の底面形状は円形である。先端軸部56を円錐形にすることで、シェアツール55が中心軸(頂点57を通り基板13に対して垂直な軸)回りに回転しても、被測定ワーク11の稜線24との当接条件は変わらない。また、斜面部60と稜線24とは点接触となる。なお、シェアツール55は、ツールホルダー61に着脱可能としながら、穴62とのクリアランスは極小に設定されることが望ましい。ツールホルダー61によるシェアツール55の保持構造は、前述した第1実施例と同様な構造をとることが可能である。
The
以上説明した第4実施例によれば、シェアツール55の先端軸部56を円錐形にすることで、被測定ワーク11の稜線24に当接可能な斜面部60(実際には点接触となる)を母線58の周回方向において任意の位置に設定することが可能となり、シェアツールの寿命を伸ばすことができる。また、被測定ワーク11の稜線24が直線ではない異形状のものにも対応しやすくなる。
According to the fourth embodiment described above, the
また、根元軸部59を円柱にしているので、ツールホルダー61の穴62の内底面を円形にすることで、斜面方向を気にせずに、シェアツール55をツールホルダー61の穴62に取付けることが可能となる。
Further, since the
(第5実施例)
次に、第5実施例に係るシェアツール65ついて図面を参照しながら説明する。第5実施例は、シェアツール65の被測定ワーク11の稜線24に当接する斜面部が、先端軸部26の根元軸部21側から先端部22側に向かって凸形状または凹形状の曲面を備えていることに特徴を有している。
(5th Example)
Next, the
図7は、第5実施例に係るシェアツール65を示す図であり、(A)は凸形状の曲面を有する場合の側面図であり、(B)は凹形状の曲面を有する場合の側面図である。ここでは、第1実施例(図3参照)のシェアツール15の斜面部23に曲面を形成した場合を例示して説明する。なお、図7では、凸形状および凹形状の曲面を誇張して表している。また、第1実施例との共通部分には、第1実施例と同じ符号を附している。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a
図7(A)に示すように、シェアツール65の斜面部23(元形状の一部を二点鎖線で表示している)の根元軸部21側から先端軸部26の先端部22に向かう途中に円弧形状の凸状曲面66が形成されている。この凸状曲面66の範囲で、被測定ワーク11の稜線24が当接する。この凸状曲面66は、円弧の中心67を、稜線24との当接位置よりも上方(根元軸部21側)になるように設定している。なお、図7(A)では、凸状曲面66が斜面部23よりも内側の範囲に形成されているが、斜面部23全体を凸状曲面66としてもよい。
As shown in FIG. 7 (A), the
また、図7(B)に示す構成では、シェアツール65には、斜面部23(元形状の一部を二点鎖線で表している)の根元軸部21側から先端軸部26の先端部22に向かう途中に円弧形状の凹状曲面68が形成されている。シェアツール65は、この凹状曲面68の範囲で、被測定ワーク11の稜線24に当接する。この凹状曲面68は、円弧の中心69を、稜線24との当接位置よりも下方(基板13側)になるように設定している。なお、図7(B)では、凹状曲面68が斜面部23よりも内側の範囲に形成されているが、斜面部23全体を凹状曲面68としてもよい。
In the configuration shown in FIG. 7B, the
なお、斜面部23が、凸状曲面66または凹状曲面68を備えている場合には、これら曲面が稜線24との当接位置における曲面の接線の傾斜角度をθとし、シェア強度(水平力)Whを計算すればよい。
In addition, when the
また、本実施例を第2実施例に適合させる場合には、凸状曲面と、凹状曲面を、斜面部23における位置によって組み合わせて構成することが可能である。たとえば、第2実施例(図4参照)の構成では、第1斜面部37を凸状曲面または凹状曲面とし、第2斜面部40を凹状曲面とするようにしてもよい。
Further, when this embodiment is adapted to the second embodiment, it is possible to configure the convex curved surface and the concave curved surface by combining them according to the position on the
以上説明した第5実施例のシェアツール65は、図7(A),(B)に示すように、斜面部23が、根元軸部21側から先端部22側に向かって凸状曲面66、または凹状曲面68を備えている。このように、斜面部23に凸状曲面66、または凹状曲面68を備えることで、被測定ワーク11の形状が、たとえば、斜面部23に当接する側の側面に凹凸があるような場合にも、シェア強度測定の適用範囲を広げることが可能となる。
As shown in FIGS. 7 (A) and 7 (B), the
(第6実施例)
次に、第6実施例に係るシェアツール15について図面を参照しながら説明する。第6実施例は、シェアツール15の先端部が、斜面部23の傾斜角度よりも鈍角となる平面または曲面で形成されていることを特徴としている。なお、本実施例は、前述した第1実施例から第5実施例に示した各シェアツール15,35,45,55に適合可能であるが、ここでは、第1実施例(図3参照)のシェアツール15を例示して説明する。
(Sixth embodiment)
Next, the
図8は、第6実施例に係るシェアツール15の先端軸部26を示す図であり、(A)は先端部が平面の場合の側面図であり、(B)は先端部が曲面を有する場合を示す側面図の一部である。図8(A)に示すように、シェアツール15の先端軸部26の先端部22は、基板13に平行な平面70でカットされたような形状を有している。なお、平面70は、傾斜角度θよりも鈍角であれば、一つの平面、または複数の平面の組み合わせとしてもよい。また、図8(B)に示す構成では、シェアツール15の先端軸部26の先端部22は、先端部22を曲面71で丸められている。この曲面71は、先端軸部が円錐形や多角錐の場合には、半球状の曲面となる。
FIGS. 8A and 8B are views showing the distal
シェアツール15の傾斜角θ、および被測定ワーク11の厚さが実施例1と同条件であれば、第6実施例では、斜面部23と稜線24との当接位置からシェアツール15の先端(平面70または曲面71)までの垂直方向距離H3は、実施例1の同じ位置の距離H1より小さくなる。よって、シェアツール15をこのような形状にすれば、第1実施例よりも薄い被測定ワーク11にも測定可能となる。また、シェアツールの先端部の強度を増すことができる。
If the inclination angle θ of the
(第2の実施の形態)
続いて、第2の実施の形態に係るシェア強度測定方法について説明する。第2の実施の形態は、被測定ワーク11に、基板13に対して垂直方向の荷重をかけ、さらに、基板13に平行な荷重をかけることを特徴としている。なお、本実施の形態では、第1実施例から第6実施例の各シェアツール15,35,45,55,65に適合できるが、ここでは、第1実施例のシェアツール15(図3参照)を例にあげ、図1を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
Subsequently, a shear strength measurement method according to the second embodiment will be described. The second embodiment is characterized in that a load in the vertical direction is applied to the
第1の実施の形態のシェア強度測定方法は、シェアツール15によって、被測定ワーク11の稜線24に、基板13に対して垂直方向の荷重をかけ、被測定ワーク11と基板13との接合部のシェア強度を測定している。第2の実施の形態は、垂直方向にかけた荷重によって発生する水平力がシェア強度(抗力)に対して不十分な場合に、斜面部23を被測定ワーク11の稜線24に当接させた状態で、さらに、被測定ワーク11に、基板13に平行な荷重を加える方法である。
In the shear strength measurement method according to the first embodiment, the
このような、シェア強度測定方法を用いたシェア強度測定装置では、駆動部16が、基板13に対して垂直方向の荷重をかける手段と、平行な荷重をかける手段とを備える。そして、検出部17は、シェアツール15が被測定ワーク11から受ける垂直方向の反力を検出する手段と、平行方向の反力を検出する手段とを備える。検出された垂直方向の反力に基づき、演算処理部18によって水平力を算出する。本実施の形態のシェア強度測定方法では、被測定ワーク11と基板13との接合部が破壊されたときの水平力と、平行方向の反力との和が、シェア強度である。
In such a shear strength measuring apparatus using the shear strength measuring method, the
また、被測定ワーク11に垂直方向の荷重をかけずに、シェアツール15の斜面部23を被測定ワーク11の稜線24に当接させて、この状態で、斜面部23から基板13に平行な荷重を被測定ワーク11にかけ、シェア強度を測定することも可能である。
Further, without applying a load in the vertical direction to the
以上説明した本実施の形態によるシェア強度測定方法によれば、被測定ワーク11に垂直方向の荷重に加え、さらに基板13に平行な荷重を加えることで、基板13と被測定ワーク11との接合部の抗力が大きい場合でもシェア強度の測定範囲を広くすることが可能となる。また、本実施の形態では、シェアツール15の斜面部23で被測定ワーク11に水平方向(基板13に平行)の荷重をかける。したがって、先端軸部26の幅(被測定ワーク11との当接位置における厚さ)を、特許文献1のような、被測定ワーク11にシェアツールの基板13に対して垂直な平面によって、基板13に平行な荷重をかける測定方法のシェアツールの幅(厚さ)よりも小さくできる。このことにより、他のワークまたは突起部20と被測定ワーク11との隙間が小さくても、この隙間に、例えば、第1実施例のシェアツール15の先端軸部36を挿入し、シェア強度を測定できる。
According to the shear strength measuring method according to the present embodiment described above, the
なお、本発明は前述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、前述した実施の形態では、テーブル14に被測定ワーク11を固定し、駆動部16によって、シェアツール15(または、シェアツール35,45,55,65)を介して被測定ワーク11に垂直方向または平行方向に荷重をかける構成としているが、シェアツール15を固定し、テーブル14を駆動する構成としてもよい。または、シェアツール駆動とテーブル駆動の組み合わせ駆動としてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved. For example, in the above-described embodiment, the
また、前述の各実施の形態では、シェアツールをツールホルダーに取付けていたが、シェアツールに取付け手段を設け、駆動部16に直接取り付ける構成にしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the share tool is attached to the tool holder. However, the share tool may be provided with attachment means and directly attached to the
また、シェアツールの斜面部側と背面側の両側に被測定ワーク11がある場合、両側の被測定ワーク11のシェア強度を連続して測定することが可能である。このことについて、図3(A)を参照して説明する。ここで、突起部20を、被測定ワーク20とする。まず斜面部23を被測定ワーク11の稜線24に当接させて、垂直方向の荷重をかけ、被測定ワーク11のシェア強度を測定する。続いて、その状態のシェアツール15を被測定ワーク20に向かって移動させ、被測定ワーク20に水平方向(基板13に平行)の荷重をかけて、被測定ワーク20のシェア強度を測定する。このような測定方法を応用すれば、被測定ワーク11と被測定ワーク20を結ぶ直線に対して直角方向に配置される他の被測定ワークのシェア強度の測定も可能となる。
In addition, when there are
10…シェア強度測定装置、11…被測定ワーク、12…接合部材、13…基板、15…シェアツール、16…駆動部、17…検出部、18…演算処理部、19…インターフェース部、20…突起部、21…根元軸部、23…斜面部、24…稜線、26…先端軸部、27…ツールホルダー。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記シェアツールは、根元軸部と、先端軸部とを備え、
前記先端軸部には、前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向に対して傾斜する斜面部を備えており、
前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向を前記基板に対して略垂直に配置するとともに、前記被測定ワークの前記基板に前記接合部材を介して接合された面とは反対側の面の稜線に、前記斜面部を当接させた状態で、前記シェアツールによって前記被測定ワークに対して前記基板に向かう略垂直方向の荷重をかけ、前記基板と前記被測定ワークとの接合部のシェア強度を測定する、
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 A shear strength measurement method for measuring a shear strength of a joint between the substrate and the workpiece to be measured by applying a load parallel to the substrate to the workpiece to be measured joined to the substrate via a joining member. Because
The share tool includes a root shaft portion and a tip shaft portion,
The tip shaft portion includes a slope portion that is inclined with respect to a direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion,
A direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion is arranged substantially perpendicular to the substrate, and a surface opposite to the surface of the workpiece to be measured that is bonded to the substrate via the bonding member. In a state where the slope portion is in contact with a ridge line, a load in a substantially vertical direction toward the substrate is applied to the workpiece to be measured by the shear tool, and a share of the joint portion between the substrate and the workpiece to be measured is applied. Measure strength,
A shear strength measurement method characterized by that.
前記斜面部と前記稜線との当接位置から前記シェアツールの前記先端軸部の先端部までの垂直方向の距離が、前記当接位置から前記基板までの垂直方向の距離よりも短い、
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 The shear strength measurement method according to claim 1,
The vertical distance from the contact position between the slope part and the ridge line to the tip part of the tip shaft part of the shear tool is shorter than the vertical distance from the contact position to the substrate,
A shear strength measurement method characterized by that.
前記先端軸部には、前記斜面部と、前記斜面部に対し反対側の背面に前記傾斜部の逆方向に傾斜する第2斜面部と、が設けられている
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 The shear strength measurement method according to claim 1 or 2, wherein
The tip end shaft portion is provided with the slope portion and a second slope portion inclined in the opposite direction of the slope portion on the back surface opposite to the slope portion. Method.
前記先端軸部は、前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向と直交する平面で切断した面の形状が多角形の角錐形で構成されている、
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 The shear strength measurement method according to claim 1 or 2, wherein
The tip shaft portion is formed of a polygonal pyramid having a shape cut by a plane orthogonal to the direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion.
A shear strength measurement method characterized by that.
前記先端軸部は、前記根元軸側に底面を有する円錐形で構成されている、
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 The shear strength measurement method according to claim 1 or 2, wherein
The tip shaft portion is configured in a conical shape having a bottom surface on the root shaft side,
A shear strength measurement method characterized by that.
前記斜面部が、前記根元軸部側から前記先端軸部の先端部に向かう曲面を備え、その曲面は、凸形状および凹形状のうちのどちらか一方を備えている、
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 A shear strength measurement method according to any one of claims 1 to 5,
The slope portion includes a curved surface from the root shaft portion side toward the tip portion of the tip shaft portion, and the curved surface includes one of a convex shape and a concave shape.
A shear strength measurement method characterized by that.
前記先端軸部の先端部が、前記斜面部の前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向と直交する平面に対する傾斜角度よりも鈍角となる部分を備え、前記鈍角となる部分は平面および曲面のうちの少なくとも一方を備えている、
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 The shear strength measurement method according to any one of claims 1 to 6,
The distal end portion of the distal end shaft portion includes a portion having an obtuse angle with respect to a plane perpendicular to a direction from the base shaft portion toward the distal end shaft portion of the slope portion, and the obtuse angle portion is a flat surface and a curved surface. At least one of
A shear strength measurement method characterized by that.
前記斜面部によって、前記被測定ワークに前記基板の表面に対して平行な荷重をさらに加える、
ことを特徴とするシェア強度測定方法。 The shear strength measurement method according to any one of claims 1 to 7,
A load parallel to the surface of the substrate is further applied to the workpiece to be measured by the slope portion.
A shear strength measurement method characterized by that.
前記シェアツールは、根元軸部と、先端軸部とを備え、
前記先端軸部には、前記根元軸部から前記先端軸部に向かう方向に対して傾斜するとともに、前記被測定ワークに当接される斜面部を備えている、
ことを特徴とするシェアツール。 A shear tool for measuring the shear strength of a workpiece to be measured joined to a substrate via a joining member,
The share tool includes a root shaft portion and a tip shaft portion,
The tip shaft portion includes a slope portion that is inclined with respect to a direction from the root shaft portion toward the tip shaft portion and is in contact with the workpiece to be measured.
Share tool characterized by that.
前記シェアツールに荷重を加える駆動部と、
前記駆動部の駆動を制御する制御部と、
前記シェアツールが前記被測定ワークの前記稜線から受ける前記基板に対して垂直方向の反力を測定する検出部と、
前記基板と前記被測定ワークとの接合部が破壊されたときの前記反力に基づいてシェア強度を算出する演算処理部と、を有する、
ことを特徴とするシェア強度測定装置。 A shear strength measuring device using the shear tool according to claim 9,
A drive unit for applying a load to the share tool;
A control unit for controlling the driving of the driving unit;
A detector that measures a reaction force in a direction perpendicular to the substrate that the shear tool receives from the ridge line of the workpiece to be measured;
An arithmetic processing unit that calculates a shear strength based on the reaction force when the joint between the substrate and the workpiece to be measured is destroyed,
A shear strength measuring device characterized by that.
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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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- 2013-11-01 JP JP2013227966A patent/JP2015087342A/en active Pending
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