JP7277325B2 - Test equipment and test method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体デバイスチップなどの試験片の強度を測定するための試験装置に関する。 The present invention relates to a testing apparatus for measuring the strength of test pieces such as semiconductor device chips.
半導体ウェーハの加工プロセスの一つであるウェーハの裏面研削工程においては、研削歪みが生成されるものである。さらに、例えば、その後に続く切削ブレードによるダイシング工程においては、半導体デバイスチップの側面に切削歪みが生成される。 Grinding strain is generated in the wafer backside grinding process, which is one of the semiconductor wafer processing processes. Furthermore, for example, in the subsequent dicing process using a cutting blade, cutting distortion is generated on the side surface of the semiconductor device chip.
これら研削歪みや切削歪みが残存すると、チップの強度が低下し、デバイスチップが破損しやすくなる。そのため、半導体ウェーハの加工条件は、チップの強度が一定以上に維持されるように設定されるものであり、そのチップの強度を測定することが行われている。 If these grinding strains and cutting strains remain, the strength of the chip is lowered, and the device chip is likely to break. Therefore, the processing conditions of the semiconductor wafer are set so that the strength of the chip is maintained at a certain level or more, and the strength of the chip is measured.
半導体デバイスチップの強度の測定試験では、一般的には、SEMI規格G86-0303に既定される3点曲げ試験が利用されている。 A three-point bending test specified in SEMI standard G86-0303 is generally used in a strength measurement test of a semiconductor device chip.
3点曲げ試験は、試験片の両端を支持した状態で、試験片の中央部を圧子によって押圧し、その際に圧子にかかる荷重をモニターすることにより、試験片の強度を測定する手法であり、例えば、特許文献1に開示されるよう試験装置(試験片の破壊靱性値の測定)が知られている。 The 3-point bending test is a method for measuring the strength of a test piece by pressing the central portion of the test piece with an indenter while supporting both ends of the test piece and monitoring the load applied to the indenter at that time. For example, a test apparatus (measurement of fracture toughness value of a test piece) is known as disclosed in Patent Document 1.
3点曲げ試験においては圧子によりチップを押圧してチップを破壊させるものであるが、チップの下側面を支持する支持部にチップの破片等の異物が付着することがある。 In the three-point bending test, the chip is pressed by an indenter to break the chip, but foreign matter such as chip fragments may adhere to the supporting portion that supports the lower surface of the chip.
この異物が付着したたままで別のチップの強度を測定してしまうと、チップと支持部の間に異物が挟まれてチップが損傷したり、傾くなどの不具合が生じ、正確な測定ができないという問題が生じる。 If the strength of another chip is measured with this foreign matter still attached, the foreign matter may get caught between the chip and the support, causing problems such as damage to the chip or tilting of the chip, making accurate measurement impossible. A problem arises.
以上の問題に鑑み、本発明は、異物に起因する問題が生じないようにすることで、複数の試験片を連続的に測定する場合においても、正確に強度を測定しうる技術を提案するものである。 In view of the above problems, the present invention proposes a technology that can accurately measure strength even when measuring a plurality of test pieces continuously by preventing problems caused by foreign matter from occurring. is.
本発明の一態様によれば、
試験片の強度を測定する試験装置であって、
互いに所定の間隔を有して配設され、該試験片の下面を支持する一対の支持部を含む一対の長尺の支持部を有する支持ユニットと、
該支持部より上方であって、且つ一対の該支持部の間に配置され、該支持部と平行に伸長する圧子と、
一対の該支持部で支持された該試験片に対し該圧子を相対的に近接移動させる移動手段と、
該圧子が一対の該支持部で支持された該試験片を押圧する際の該圧子に作用する荷重を計測する荷重計測手段と、を備え、
該圧子は一対の該支持部で支持された該試験片に接触する先端部と、該先端部に続く一対の側壁部と、を含み、
一対の該側壁部には一対の該支持部にそれぞれ気体を噴射するための噴射口がそれぞれ形成され、
該圧子の内部には、該噴射口に一端が連通するとともに他端が気体供給源に接続された気体供給路が形成される、試験装置とする。
According to one aspect of the invention,
A test device for measuring the strength of a test piece,
a support unit having a pair of elongated support portions arranged at a predetermined distance from each other and including a pair of support portions for supporting the lower surface of the test piece;
an indenter disposed above the support and between the pair of supports and extending parallel to the supports;
moving means for relatively moving the indenter closer to the test piece supported by the pair of support portions;
load measuring means for measuring the load acting on the indenter when the indenter presses the test piece supported by the pair of support portions;
The indenter includes a tip that contacts the test piece supported by the pair of supports, and a pair of side walls that follow the tip,
Injection ports for injecting gas to the pair of support portions are formed in the pair of side wall portions, respectively,
A test apparatus is provided in which a gas supply path is formed inside the indenter, one end of which communicates with the injection port and the other end of which is connected to a gas supply source.
また、本発明の一態様によれば、
試験装置で試験片の強度を測定する試験方法であって、
該支持ユニットの該支持部で該試験片の該下面を支持する支持ステップと、
該支持ユニットで支持された該試験片に対して該圧子を相対的に近接移動させて該圧子で試験片を破壊する試験片破壊ステップと、
該試験片破壊ステップを実施した後、該圧子の該気体噴射口から該支持ユニットの該支持部に該気体を噴射して該支持部上の異物を該支持部上から除去する異物除去ステップと、を含む試験方法とするものである。
Further, according to one aspect of the present invention,
A test method for measuring the strength of a test piece with a test device,
a supporting step of supporting the lower surface of the test piece with the supporting portion of the supporting unit;
a test piece breaking step of moving the indenter relatively close to the test piece supported by the support unit to break the test piece with the indenter;
a foreign matter removing step of, after performing the test piece breaking step, injecting the gas from the gas injection port of the indenter onto the supporting portion of the supporting unit to remove foreign matter on the supporting portion from the supporting portion; , and shall be a test method including.
本発明の構成によれば、圧子の側壁部に噴射口が形成され、支持ユニットの支持部に向かって気体を噴射し、支持部に付着した異物を除去することができるため、複数の試験片の強度を連続して測定する際でも正確に強度を測定できる。 According to the configuration of the present invention, the injection port is formed in the side wall portion of the indenter, and the gas can be injected toward the support portion of the support unit to remove foreign matter adhering to the support portion. It is possible to accurately measure the intensity even when measuring the intensity of
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る試験装置の構成例について説明する。図1は、試験片の強度の試験を行う試験装置2を示す斜視図である。
An embodiment according to one aspect of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, a configuration example of a test apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a
試験装置2によって、デバイスチップ等の試験片の抗折強度(曲げ強度)が測定される。デバイスチップは、例えば、互いに交差するように配列された複数の分割予定ライン(ストリート)によって区画された各領域にそれぞれIC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイスが形成されたシリコンウェーハを、分割予定ラインに沿って分割することにより製造される。
The
なお、試験装置2によって強度が測定される試験片の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えば試験片は、表面側にデバイスが形成されておらず、裏面側が所定の条件で研削又は研磨された状態のウェーハを分割することによって得られた試験用のチップであってもよい。このようなチップの強度を試験装置2によって測定した結果は、半導体ウェーハの加工条件の選定等に利用することができる。
The type, material, shape, structure, size, etc. of the test piece whose strength is measured by the
また、試験片は、シリコン以外の半導体(SiC、GaAs、InP、GaN等)、サファイア、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなる基板を分割して得たチップ等であってもよい。 Also, the test piece may be a chip or the like obtained by dividing a substrate made of a material other than silicon (SiC, GaAs, InP, GaN, etc.), sapphire, glass, ceramics, resin, metal, or the like.
図1に示すように、試験装置2は、直方体状に形成された箱型の下部容器(収容部)4を備える。下部容器4には、下部容器4の上面4a側で上方に向かって開口する直方体状の開口部4bが形成されている。この開口部4bの内部には、試験装置2によって強度が測定される試験片を支持する支持ユニット(支持手段)6が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
図2は、支持ユニット6を示す斜視図である。支持ユニット6は、試験片を支持する一対の支持台8を備える。一対の支持台8はそれぞれ直方体状に形成され、一対の支持台8の間に隙間10が設けられるように互いに離隔された状態で配置されている。また、一対の支持台8は、その上面8aの長手方向が第1水平方向(X軸方向、前後方向)に沿うように配置されている。この一対の支持台8上に、強度が測定される試験片が配置される。
FIG. 2 is a perspective view showing the
一対の支持台8の上面8a側にはそれぞれ、上面8aから上方に突出する凸条を成す支持部8bが形成されている。支持部8bは、例えばステンレス鋼材等の金属でなり、その長さ方向がX軸方向に沿うように隙間10に隣接して配置されている。一対の支持部8bは、隙間10を挟んで互いに離隔した状態で配置されており、試験片の下面側を支持する。なお、図2では、上面が曲面状に形成された支持部8bを示している。
On the side of the
また、一対の支持台8の上面8a側にはそれぞれ、支持部8bよりも柔軟な材質(ゴムスポンジ等)でなる板状の接触部材12が設けられている。一対の接触部材12は、平面視で矩形状に形成され、一対の支持部8bの両側に設けられている。すなわち、接触部材12はそれぞれ支持部8bの隙間10とは反対側に配置されており、一対の支持部8bは一対の接触部材12の間に配置されている。
A plate-
接触部材12の上面は、試験片と接触して試験片を支持する接触面12aを構成する。なお、接触部材12は、その接触面12aが支持部8bの上端よりも上方(例えば、支持部8bの上端から1mm程度上方)に配置されるように設けられている。そのため、試験片を一対の支持台8上に配置すると、試験片の下面側は支持部8bとは接触せず、接触部材12の接触面12aと接触する。
The upper surface of the
一対の支持台8の後方側には、一対の支持台8をそれぞれ第1水平方向と垂直な第2水平方向(Y軸方向、左右方向)に沿って移動させる支持台移動機構(支持台移動手段)14が設けられている。支持台移動機構14は、直方体状の支持構造16を備え、支持構造16の前面側(表面側)には一対のガイドレール18がY軸方向に沿って所定の間隔で固定されている。
On the rear side of the pair of support stands 8, a support stand moving mechanism (support stand movement means) 14 is provided. The support
一対のガイドレール18の間には、一対のガイドレール18と概ね平行に配置された一対のボールネジ20が設けられている。一対のボールネジ20の一端部にはそれぞれ、ボールネジ20を回転させるパルスモータ22が連結されている。
A pair of ball screws 20 arranged substantially parallel to the pair of
さらに、支持台移動機構14は、一対の支持台8の後面側にそれぞれ固定される一対の移動プレート24を備える。移動プレート24はそれぞれ、支持構造16の前面側に設けられた一対のガイドレール18にスライド可能に装着されている。
Further, the support
また、一対の移動プレート24の後面側(裏面側)にはそれぞれ、ナット部(不図示)が設けられている。一対の移動プレート24の一方に設けられたナット部は一対のボールネジ20の一方に螺合され、一対の移動プレート24の他方に設けられたナット部は一対のボールネジ20の他方に螺合されている。
A nut portion (not shown) is provided on each of the rear surfaces (rear surfaces) of the pair of moving
パルスモータ22によってボールネジ20を回転させると、ボールネジ20に螺合された移動プレート24がガイドレール18に沿ってY軸方向に移動する。これにより、一対の支持台8それぞれのY軸方向における位置と、隙間10の幅とが制御される。
When the
なお、図1に示す下部容器4及び開口部4bの形状、大きさ等に制限はなく、支持ユニット6及び支持台移動機構14の形状、大きさ等に応じて適宜変更される。
The shape, size, etc. of the
下部容器4の上方には、押圧ユニット26が設けられている。押圧ユニット26は、支持ユニット6によって支持された試験片を押圧するとともに、試験片の押圧時に押圧ユニット26にかかる荷重を測定する。
A
図3は、押圧ユニット26を示す斜視図である。押圧ユニット26は、移動手段(移動機構)40に接続された移動基台28を備える。移動基台28の下面側には、移動基台28の下面から下方に向かって配置された円筒状の第1支持部材30が接続されており、第1支持部材30の下端側には、ロードセル等でなる荷重計測手段(荷重計測器)32が固定されている。
FIG. 3 is a perspective view showing the
荷重計測器32の下側には、円筒状の第2支持部材34を介して挟持部材36が接続されている。挟持部材36は、正面視で略門型形状に形成されており、互いに対向する一対の挟持面36aを備える。この一対の挟持面36aの間には、支持ユニット6によって支持された試験片を押圧する圧子38が固定されている。
A clamping
圧子38の先端部(下端部)は、下方に向かって幅が狭くなる先細りの略V字形状に形成されている。すなわち、圧子38の先端部の両側面は鉛直方向に対して傾斜している。また、圧子38の先端(下端)は丸みを帯びた形状(R形状)に形成されている(図4参照)。ただし、圧子38の形状は上記に限定されない。
The distal end (lower end) of the
また、圧子38は、その下端がX軸方向に沿うように挟持部材36によって支持されている。これにより、圧子38の下端と、支持ユニット6が備える一対の支持部8b(図2参照)とは、互いに概ね平行に配置されるようにしている。
In addition, the
また、押圧ユニット26の後方側(裏面側)には、押圧ユニット26を鉛直方向(Z軸方向、上下方向)に沿って移動させる移動手段40が設けられている。移動手段40は、直方体状の支持構造42を備え、支持構造42の前面側(表面側)には一対のガイドレール44がZ軸方向に沿って所定の間隔で固定されている。
Further, a moving means 40 for moving the
一対のガイドレール44の間には、一対のガイドレール44と概ね平行に配置されたボールネジ46が設けられている。ボールネジ46の一端部には、ボールネジ46を回転させるパルスモータ48が連結されている。
A
押圧ユニット26の移動基台28の後面側(裏面側)は、一対のガイドレール44にスライド可能に装着される。また、移動基台28の後面側にはナット部(不図示)が設けられており、このナット部はボールネジ46に螺合される。
A pair of
パルスモータ48によってボールネジ46を回転させると、移動基台28がガイドレール44に沿ってZ軸方向に移動する。これにより、押圧ユニット26のZ軸方向における位置が制御される。そして、移動手段40によって押圧ユニット26をZ軸方向に沿って移動させることにより、圧子38が支持ユニット6に対して相対的に接近及び離隔する。
When the
また、図1に示すように、移動基台28の両側面には、板状に形成された一対の接続部材50が固定されている。接続部材50は、移動基台28の側面から下方に向かって設けられ、接続部材50の下端は挟持部材36の下端よりも下方に配置されている。
Further, as shown in FIG. 1 , a pair of plate-shaped
一対の接続部材50の下端部には、圧子38側に向かって突出する一対の上部容器支持部50aが形成されている。この一対の上部容器支持部50aの間には、圧子38の先端部を覆う直方体状の上部容器(カバー)52が固定されている。上部容器52は、下部容器4の上方に配置されており、両側面が一対の上部容器支持部50aによって支持されている。
A pair of upper
上部容器52は、例えば透明な材質(ガラス、プラスチック等)でなり、箱型に形成されている。上部容器52には、上部容器52の下面52a側で下方に向かって開口する直方体状の開口部52b(図4参照)が形成されている。また、上部容器52の上面52c側には圧子挿入穴52dが形成されており、この圧子挿入穴52dには圧子38の先端部が挿入されている。そのため、圧子38の先端部は上部容器52によって覆われている。なお、図1では、上部容器52によって覆われた圧子38の一部を破線で表している。
The
図1に示すように、上部容器52は、下部容器4の開口部4bに挿入可能な大きさに形成されており、平面視で下部容器4の開口部4bの内側に配置されている。また、上部容器52の開口部52b(図4(参照)は、支持ユニット6を収容可能な大きさに形成されている。そのため、移動手段40によって押圧ユニット26を下方に移動させると、上部容器52が下部容器4の開口部4bに挿入され、支持ユニット6の上側が上部容器52によって覆われる。
As shown in FIG. 1, the
また、上部容器52の側壁52eには、気体供給管挿入穴52fが設けられている。この気体供給管挿入穴52fには、圧子38の先端部の内部に気体供給するための気体供給管56が挿通される。気体供給管56は可撓性のある樹脂製のチューブにて構成することができる。
A
図5(A)に示すように、圧子38の先端部38aは、略V字状に構成されており、V字をなす各側壁部38aには、複数の噴射口38bが形成されている。噴射口38bは、圧子38の奥行方向(X軸方向)において一列に配列されて設けられており、本実施例では合計7個の噴射口38bが形成されている。各噴射口38bは、図6(C)や図7(A)(B)に示すように、噴射される気体が支持部8b、接触面12aに向かうように設計される。
As shown in FIG. 5A, the
図5(B)は、図5(A)のA―A断面図であり、圧子38の内部には、各噴射口38bに通じる気体供給通路38cが形成されている。気体供給通路38cは、気体供給ユニット54を構成する気体供給管56やバルブ58を介して、気体供給源60に接続されており、バルブ58が開かれると気体供給管56を通じて気体供給通路38cに気体が供給され、各噴射口38bから気体が噴出される。この気体により、詳しくは後述するように、圧子38の先端部、支持部8b、接触面12a(図2参照)のエアブローを行うことで、これらに付着した異物が除去される。
FIG. 5(B) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5(A). Inside the
図1に示すように、下部容器4の底部には、下部容器4の開口部4bの底から下部容器4の下面(底面)4cに貫通する破片排出口4dが形成されている。この破片排出口4dには、下部容器4の内部に存在する試験片の破片を排出する破片排出ユニット62が接続されている。
As shown in FIG. 1, the bottom of the
図1に示すように、破片排出ユニット62は、試験片の破片を排出するための経路を構成する破片排出路64を備える。破片排出路64の一端側は破片排出口4dに接続され、破片排出路64の他端側はバルブ66を介して吸引源68に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、破片排出路64中には、試験片の破片を回収する破片回収部70が設けられている。破片回収部70は、フィルター等によって構成されており、破片排出路64を通過する試験片の破片を捕獲する。バルブ66を開くと、下部容器4の開口部4bの内部に散乱する試験片の破片が破片排出口4dから吸引され、破片回収部70で回収される。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、下部容器4の後方側には撮像ユニット(カメラ)72が設けられており、下部容器4の前方側には撮像ユニット72に向かって光を照射する光源74が設けられている。撮像ユニット72及び光源74の位置は、支持ユニット6によって支持された試験片や圧子38の先端部等を撮像ユニット72によって撮像可能となるように調整される。
As shown in FIG. 1, an imaging unit (camera) 72 is provided on the rear side of the
光源74から光を照射しつつ撮像ユニット72で圧子38の先端部を撮影することにより、試験片が圧子38で押圧されている様子や、圧子38の先端部の状態(異物の付着の有無、欠けの有無等)を観察できる。ただし、撮像ユニット72による撮像が十分に明るい環境下で行われる場合には、光源74を省略してもよい。
By photographing the tip of the
図1に示すように、また、試験装置2を構成する各構成要素は、試験装置2の動作を制御する制御部200と接続されている。例えば、支持台移動機構14、荷重計測器32、移動手段40、気体供給ユニット54、破片排出ユニット62、撮像ユニット72、光源74等の動作は、制御部によって制御される。
As shown in FIG. 1 , each component constituting the
以上のように構成した試験装置2を用いることにより、試験片の3点曲げ試験を行うことができる。この3点曲げ試験により、試験片の抗折強度(曲げ強度)が測定される。以下、試験片の強度を測定する際の試験装置2の動作例について説明する。
By using the
図4に示すように、まず、支持台移動機構14(図2参照)によって一対の支持台8のY軸方向における位置を調整する。一対の支持台8の位置は、試験片11の寸法等に応じて、適切な幅の隙間10が形成されるように調整される。その後、一対の支持台8上に試験片11を載置する。このとき試験片11は、両端部が一対の支持台8によって支持され、試験片11の中央部が隙間10と重なるように配置される。
As shown in FIG. 4, first, the positions of the pair of support stands 8 in the Y-axis direction are adjusted by the support stand moving mechanism 14 (see FIG. 2). The positions of the pair of
この際、試験片11の下面は、柔軟な材料でなる接触部材12の接触面12aで支持される。接触部材12の接触面12aは支持部8bの上端よりも上方に位置するため、試験片11の下面が支持部8bと接触して傷つくことを防止でき、試験片11の強度の変化が抑制される。
At this time, the lower surface of the
圧子38は、一対の支持部8bの上方で一対の支持部8bの間の領域(隙間10)と重なるように配置され、圧子38の先端部38a(下端)は、支持部8bの長さ方向(X軸方向)と略平行となるように配置される。
The
そして、移動手段40(図3参照)によって押圧ユニット26を下降させる。押圧ユニット26を下降させていくと、圧子38の先端部38aが試験片11の上面側に接触し、試験片11が圧子38によって押圧される。また、試験片11の押圧によって圧子38にかかる荷重(Z軸方向の力)が、荷重計測器32(図3参照)によって測定される。
Then, the
図6(A)に示すように、押圧ユニットを更に下降させると、試験片11が圧子38によって更に押圧され、試験片11を支持する接触部材12が変形するとともに試験片11が撓む。その結果、試験片11の下面側が支持台8の支持部8bと接触する。試験片11が支持部8bと接触すると、試験片11が一対の支持部8bによって支持され、試験片11を押圧する圧子38にかかる荷重が増大する。
As shown in FIG. 6A, when the pressing unit is further lowered, the
図6(B)に示すように、押圧ユニットを更に下降させると、試験片11は一対の支持部8bで支持された状態で圧子38によって更に押圧され、試験片11に撓みが生じる。そして、圧子38から試験片11に付与される押圧力が所定の値を超えると、試験片11が破壊される。試験片11が破壊されると、荷重計測器32(図によって測定される荷重が最大値からゼロに減少する。そのため、荷重計測器32によって測定された荷重の値の変化から、試験片11が破壊されたタイミングを検出できる。また、荷重計測器32によって測定された荷重の最大値が、試験片11の強度に対応する。
As shown in FIG. 6B, when the pressing unit is further lowered, the
具体的には、圧子38にかかる荷重の最大値、一対の支持部8bの上端間の距離、試験片11の寸法に基づき、試験片11の曲げ応力値が算出される。試験片11を押圧する圧子38にかかる荷重の最大値をW[N]、一対の支持部8bの上端間の距離をL[mm]、試験片11の幅(一対の支持部8bを結ぶ直線と垂直な方向(X軸方向)における試験片11の長さ)をb[mm]、試験片11の厚さをh[mm]とすると、試験片11の曲げ応力値σは、σ=3WL/2bh2で表される。
Specifically, the bending stress value of the
図6(B)に示すように、試験片11が破壊されると、試験片11の破片11aが飛散する。ここで、試験片11が圧子38によって押圧される際には、図4に示すように、上部容器52が試験片11及び支持ユニット6の上側を覆うように位置付けられため、試験片11の破片11aが試験装置2の外部に飛散することが防止される。
As shown in FIG. 6B, when the
そして、図4及び図6(B)に示すように、上部容器52によって破片11aの飛散が防止されるため、試験片11の強度の試験を行う際、試験装置2のオペレータはゴーグル等の保護具の着用を省略できる。これにより、保護具の着用による試験装置2の構成要素(圧子38等)や試験片11の視認性の低下が防止される。
As shown in FIGS. 4 and 6(B), the
以上の3点曲げ試験の開始前、各試験片の3点曲げ試験の間、すべての試験片の3点曲げ試験の終了後などの適時において、図6(C)に示すように、破片などの異物を除去するためのエアブローが行われる。具体的には、圧子38の先端部38sを、一対の支持台8の間であって、支持台8の上方に近接するよう位置付ける。次いで、気体供給ユニット54のバルブ58を開き、気体供給源60から供給された気体を噴射口38bから支持台8に向けて噴射する(エアブロー)。
At appropriate times such as before the start of the above three-point bending test, during the three-point bending test of each test piece, and after completing the three-point bending test of all test pieces, as shown in FIG. An air blow is performed to remove the foreign matter. Specifically, the
これにより、支持台8の支持部8bや、接触部材12の接触面12aに付着した異物が吹き飛ばされ、除去される。また、圧子38の先端部38sに付着した異物も、支持台8から吹き返される気体により除去することができる。
As a result, the foreign matter adhering to the
この際、圧子38を上下方向(Z軸方向)に移動させることにより、噴射口38bの高さ位置を変更し、各部位への気体の当たる角度を変えることで、各部位に付着した異物をより確実に除去することが可能となる。
At this time, by moving the
また、図7(A)(B)に示すように、支持台移動機構14(図2)により支持台8をY軸方向に移動させることで、接触部材12の接触面12aに対する吹付け角度を変化させながら直接気体を吹き付けることとしてもよい。これによれば、接触面12aの広い範囲を直接的にエアブローすることが可能となり、押圧時において圧子38から離れた位置にあった接触面12aの部分についても、確実に異物を除去することができる。このことは、破片11a(図6(B))が飛び散ることを鑑みると非常に有効な手段となる。
Further, as shown in FIGS. 7A and 7B, by moving the support table 8 in the Y-axis direction by the support table moving mechanism 14 (FIG. 2), the spraying angle of the
以上のような試験を一定回数繰り返した後は、図1に示される下部容器4の内部に溜まった試験片11の破片が回収される。即ち、破片排出ユニット62のバルブ66を開き、下部容器4の開口部4bの底に設けられた破片排出口4dから開口部4bの内部に蓄積された破片を吸引する。吸引された破片は、破片排出路64を通過し、破片回収部70で回収される。このようにして、下部容器4の開口部4bの内部を手作業で清掃することなく、破片を素早く除去できる。
After repeating the above test a certain number of times, fragments of the
以上のようにして本発明を実現することができる。
即ち、図1乃至図6に示すように、試験片11の強度を測定する試験装置2であって、
互いに所定の間隔を有して配設され、試験片11の下面を支持する一対の支持部8bを含む一対の長尺の支持部8bを有する支持ユニット6と、
支持部8bより上方であって、且つ一対の支持部8bの間に配置され、支持部8bと平行に伸長する圧子38と、
一対の支持部8bで支持された試験片11に対し圧子38を相対的に近接移動させる移動手段40と、
圧子38が一対の支持部8bで支持された試験片11を押圧する際の圧子38に作用する荷重を計測する荷重計測手段32と、を備え、
圧子38は一対の支持部8bで支持された試験片11に接触する先端部38sと、先端部38sに続く一対の側壁部38aと、を含み、
一対の側壁部38aには一対の支持部8bにそれぞれ気体を噴射するための噴射口38bがそれぞれ形成され、
圧子38の内部には、噴射口38bに一端が連通するとともに他端が気体供給源60に接続された気体供給路38cが形成される、試験装置2とするものである。
The present invention can be implemented as described above.
That is, as shown in FIGS. 1 to 6, a
a
an
a moving means 40 for moving the
A load measuring means 32 for measuring the load acting on the
The
Inside the
以上のように、圧子38の側壁部38aに噴射口38bが形成され、支持ユニット6の支持部8bに向かって気体を噴射し、支持部8bに付着した異物を除去することができるため、複数の試験片11の強度を連続して測定する際でも正確に強度を測定できる。
As described above, the
また、図6に示すように、
試験装置2により試験片11の強度を測定する試験方法であって、
支持ユニット6の支持部8bで試験片11の下面を支持する支持ステップ(図6(A))と、
支持ユニット6で支持された試験片11に対して圧子38を相対的に近接移動させて圧子38で試験片11を破壊する試験片破壊ステップ(図6(B))と、
試験片破壊ステップを実施した後、圧子38の噴射口38bから支持ユニット6の支持部8bに気体を噴射して支持部8b上の異物を支持部8b上から除去する異物除去ステップ(図6(C))と、を含む試験方法とする。
Also, as shown in FIG.
A test method for measuring the strength of a
a supporting step of supporting the lower surface of the
a test piece breaking step (FIG. 6B) in which the
After the test piece destruction step is performed, a foreign matter removing step (FIG. 6 ( C)) and the test method including.
これにより、試験片破壊ステップ(図6(B))にて生じた破片11a等の異物を支持ユニット6の支持部8bから除去することができ、試験片の強度を正確に測定することができる。
As a result, foreign matter such as fragments 11a generated in the test piece destruction step (FIG. 6B) can be removed from the
2 試験装置
6 支持ユニット
8 支持台
8a 上面
8b 支持部
11 試験片
11a 破片
12 接触部材
12a 接触面
14 支持台移動機構
32 荷重計測手段
38 圧子
38a 側壁部
38b 噴射口
38c 気体供給通路
38s 先端部
40 移動機構
54 気体供給ユニット
56 気体供給管
58 バルブ
60 気体供給源
62 破片排出ユニット
64 破片排出路
66 バルブ
68 吸引源
70 破片回収部
2
Claims (2)
互いに所定の間隔を有して配設され、該試験片の下面を支持する一対の支持部を含む一対の長尺の支持部を有する支持ユニットと、
該支持部より上方であって、且つ一対の該支持部の間に配置され、該支持部と平行に伸長する圧子と、
一対の該支持部で支持された該試験片に対し該圧子を相対的に近接移動させる移動手段と、
該圧子が一対の該支持部で支持された該試験片を押圧する際の該圧子に作用する荷重を計測する荷重計測手段と、を備え、
該圧子は一対の該支持部で支持された該試験片に接触する先端部と、該先端部に続く一対の側壁部と、を含み、
一対の該側壁部には一対の該支持部にそれぞれ気体を噴射するための噴射口がそれぞれ形成され、
該圧子の内部には、該噴射口に一端が連通するとともに他端が気体供給源に接続された気体供給路が形成される、試験装置。 A test device for measuring the strength of a test piece,
a support unit having a pair of elongated support portions arranged at a predetermined distance from each other and including a pair of support portions for supporting the lower surface of the test piece;
an indenter disposed above the support and between the pair of supports and extending parallel to the supports;
moving means for relatively moving the indenter closer to the test piece supported by the pair of support portions;
load measuring means for measuring the load acting on the indenter when the indenter presses the test piece supported by the pair of support portions;
The indenter includes a tip that contacts the test piece supported by the pair of supports, and a pair of side walls that follow the tip,
Injection ports for injecting gas to the pair of support portions are formed in the pair of side wall portions, respectively,
A test apparatus, wherein a gas supply passage having one end communicating with the injection port and the other end connected to a gas supply source is formed inside the indenter.
該支持ユニットの該支持部で該試験片の該下面を支持する支持ステップと、
該支持ユニットで支持された該試験片に対して該圧子を相対的に近接移動させて該圧子で試験片を破壊する試験片破壊ステップと、
該試験片破壊ステップを実施した後、該圧子の該気体噴射口から該支持ユニットの該支持部に該気体を噴射して該支持部上の異物を該支持部上から除去する異物除去ステップと、を含む試験方法。 A test method for measuring the strength of a test piece with the test apparatus according to claim 1,
a supporting step of supporting the lower surface of the test piece with the supporting portion of the supporting unit;
a test piece breaking step of moving the indenter relatively close to the test piece supported by the support unit to break the test piece with the indenter;
a foreign matter removing step of, after performing the test piece breaking step, injecting the gas from the gas injection port of the indenter onto the supporting portion of the supporting unit to remove foreign matter on the supporting portion from the supporting portion; , test methods.
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