用于鍵合引線拉力測試的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于鍵合引線拉力測試的裝置，包括：待測件固定板，拉伸機，至少兩個待測件固定塊、拉鉤、筒狀導軌、滑輪固定塊、第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪、頂蓋、支撐柱以及拉力測試線。應用本發(fā)明提供的裝置，由于拉伸機的力傳感器等部件都暴露在外，因而，可根據(jù)不同的量程隨時更換不同的力傳感器以適應不同的測量需求。本發(fā)明拓寬了拉力測量范圍，擴大應用范圍，降低了成本，提高了效率。
【專利說明】用于鍵合引線拉力測試的裝置
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體測試【技術(shù)領域】，特別涉及一種用于鍵合引線拉力測試的裝置。【背景技術(shù)】
[0002]引線鍵合是集成電路封裝、微機電系統(tǒng)(MEMS, Micro-Electro-MechanicalSystems)封裝和功率半導體器件封裝中實現(xiàn)芯片之間、芯片和散熱基板以及芯片和外部電氣互連的主要技術(shù)。由于鍵合工藝質(zhì)量(引線鍵合拉力)直接關系到產(chǎn)品的可靠性和壽命，因此對于鍵合工藝參數(shù)的檢測就顯得尤為重要。引線鍵合拉力是衡量/評價鍵合工藝質(zhì)量的重要參數(shù)之一，因此需要引線鍵合拉力測試儀對完成鍵合工藝后的試件/樣品進行拉力測試，通過評估引線鍵合拉力值來確定鍵合工藝是否滿足產(chǎn)品可靠性要求。所以引線鍵合拉力測試裝置非常重要。
[0003]目前，現(xiàn)有的技術(shù)中存在用于對引線鍵合力拉力測試的測試儀，該引線鍵合力拉力測試儀(以下簡稱拉力測試儀)的殼體內(nèi)部包括:上位機、拉伸機、力傳感器、位移傳感器等部件，其測試方式是，將測試樣品固定在測試臺上；帶有掛鉤的力傳感器鉤住待測引線并為其施加拉力；力傳感器將力信號傳遞到控制、顯示單元，經(jīng)過信號處理之后將拉力值在終端顯示。并且，現(xiàn)有拉力測試儀中拉伸機的電機采用的是步進電機。
[0004]首先，受傳感器本身量程范圍的限制，現(xiàn)有的拉力測試儀只能測量某個固定范圍內(nèi)的拉力，測量范圍窄。
[0005]此外，現(xiàn)有的拉力測試的拉伸速度每秒只可工作在每秒毫米量級，無法實現(xiàn)對拉力要求較為特殊的材料拉伸高精度測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例在于提供一種用于鍵合引線拉力測試的裝置，可以拓寬拉力測量范圍,擴大應用范圍。
[0007]本發(fā)明實施例提供了一種用于鍵合引線拉力測試的裝置，包括:待測件固定板10，拉伸機20，至少兩個待測件固定塊30、拉鉤40、筒狀導軌50、滑輪固定塊60、第一滑輪
71、第二滑輪72、第三滑輪73、頂蓋80、支撐柱90以及拉力測試線100，其中，
[0008]所述待測件固定板10上設置有由四個獨立的一字孔組成的十字孔11 ；
[0009]所述待測件固定塊30通過所述十字孔將待測件固定在所述待測件固定板10上:
[0010]所述拉伸機20固定在所述待測件固定板10上遠離所述十字孔11的一側(cè)；且所述拉伸機20的力傳感器21固定在拉伸機20的第一滑塊25上，且所述力傳感器21暴露在外無遮擋；
[0011]所述支撐柱90的一端固定在所述待測件固定板10上，所述支撐柱90的另一端固定在頂蓋80上；
[0012]所述筒狀導軌50的一端固定在所述頂蓋上，所述筒狀導軌50的另一端連接拉鉤40 ；[0013]所述第一滑輪71和所述第二滑輪72固定在所述頂蓋80上，
[0014]所述第三滑輪73固定在滑輪固定塊60上；
[0015]所述滑輪固定塊60固定在所述待測件固定板10上；
[0016]所述拉力測試線100的一端固定在所述筒狀導軌50內(nèi)的滑塊上，所述拉力測試線100的另一端通過所述第一滑輪71、第二滑輪72、第三滑輪73固定在所述拉伸機20的力傳感器21上。
[0017]其中，所述支撐柱90高度小于所述筒狀導軌50的長度、所述拉鉤40長度和待測件厚度之和。
[0018]其中，所述支撐柱90為3個、4個或5個。
[0019]其中，所述待測件固定塊30包括壓塊31和螺柱32，當有待測件放置在所述待測件固定板10上時，所述壓塊31壓住所述待測件，所述螺柱穿過所述十字孔11，通過螺母固定。
[0020]其中，所述待測件固定塊30為3個。
[0021]其中，所述拉鉤40包括鉤體42和拉鉤固定塊41，所述鉤體42的頂端具有螺紋結(jié)構(gòu)；所述拉鉤固定塊41的中心孔為螺紋孔，所述鉤體42通過所述螺紋結(jié)構(gòu)固定在所述述拉鉤固定塊41的中心孔上。
[0022]其中，所述拉鉤固定塊41通過螺釘或焊接的方式固定在所述筒狀導軌50內(nèi)的滑塊上。
[0023]其中，所述拉伸機20通過螺釘或焊接的方式固定在所述待測件固定板10上。
[0024]其中，所述滑輪固定塊60位于遠離所述拉伸機20，且靠近所述十字孔11的位置。
[0025]其中，拉伸機20中的電機采用伺服電機。
[0026]應用本發(fā)明提供的用于鍵合引線拉力測試的裝置由于拉伸機20的力傳感器21等部件都暴露在外，因而，可根據(jù)不同的量程隨時更換不同的力傳感器21以適應不同的測量需求?？梢姡瑧帽旧暾埣瓤梢詼y量細引線的鍵合力，也可以測量粗引線的鍵合力，拓寬了拉力測量范圍，擴大應用范圍，降低了成本，提高了效率。
[0027]而且，由于本申請所應用拉伸機的伺服電機具有很高的控制精度，例如可以采用德國FAULTHABER 2642CR型號的伺服電機，因而，其可以1_10微米每秒的速度進行拉伸，能夠?qū)崿F(xiàn)材料靜態(tài)特性要求較高的拉伸測試。也就是說，利用該設備可以將設定的載荷緩慢的施加在引線上，這樣實際進行的是靜載荷的測試，非動載荷測試，而這采用現(xiàn)有的拉力測試儀是無法實現(xiàn)的。在靜載荷測試方式下有可能出現(xiàn)的情況是，拉力持續(xù)幾分鐘后的引線已被拉斷而鍵合點未斷，這樣，可以更準確的確定鍵合力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的鍵合引線拉力測試裝置的俯視立體示意圖；
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的鍵合引線拉力測試裝置的仰視立體示意圖；[0031]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的拉伸機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的拉鉤結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的鍵合引線拉力測試裝置的俯視立體示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例所提供的鍵合引線拉力測試裝置的仰視立體示意圖，結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明實施例所提供的用于鍵合引線拉力測試的裝置包括:待測件固定板10，拉伸機20，至少兩個待測件固定塊30、拉鉤40、筒狀導軌50、滑輪固定塊60、第一滑輪71、第二滑輪
72、第三滑輪73、頂蓋80、支撐柱90以及拉力測試線100，其中，
[0035]所述待測件固定板10上設置有由四個獨立的一字孔組成的十字孔11 ；
[0036]所述待測件固定塊30通過所述十字孔將待測件固定在所述待測件固定板10上:
[0037]所述拉伸機20固定在所述待測件固定板10上遠離所述十字孔11的一側(cè)；且所述拉伸機20的力傳感器21固定在拉伸機20的第一滑塊25上，且所述力傳感器21暴露在外無遮擋；
[0038]所述支撐柱90的一端固定在所述待測件固定板10上，所述支撐柱90的另一端固定在頂蓋80上；
[0039]所述筒狀導軌50的一端固定在所述頂蓋上，所述筒狀導軌50的另一端連接拉鉤40 ；
[0040]所述第一滑輪71和所述第二滑輪72固定在所述頂蓋80上，
[0041]所述第三滑輪73固定在滑輪固定塊60上；
[0042]所述滑輪固定塊60固定在所述待測件固定板10上；
[0043]所述拉力測試線100的一端固定在所述筒狀導軌50內(nèi)的滑塊上，所述拉力測試線100的另一端通過所述第一滑輪71、第二滑輪72、第三滑輪73固定在所述拉伸機20的力傳感器21上。
[0044]當被測件通過待測件固定塊30固定在十字孔11上后，通過上位機控制拉伸機的第一滑塊25第二滑塊26做相互遠離運動，使得拉力測試線100受力，進而拉動拉鉤40做向上運動。力傳感器將力信號傳遞到上位機，實現(xiàn)對待測件的引線鍵合力的測量。
[0045]參見圖3，其是根據(jù)本發(fā)明實施例的拉伸機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3中，拉伸機底板27上固定有齒輪箱23，伺服電機28連接在齒輪箱23上，第一滑塊25和第二滑塊26通過滑塊連接軸24安裝在拉伸機底板27上；滑塊連接軸24與齒輪箱23連接。力傳感器21和位移傳感器22均固定連接在第一滑塊25上。
[0046]本申請中，由于拉伸機20的第一滑塊25、第二滑塊26、力傳感器21以及位移傳感器22等部件都暴露在外，因而，可根據(jù)不同的量程隨時更換不同的力傳感器21以適應不同的測量需求。此外，由于伺服電機具有很高的控制精度，例如可以采用德國FAULTHABER2642CR型號的伺服電機，因而，其可以1-10微米每秒的速度進行拉伸，能夠?qū)崿F(xiàn)材料靜態(tài)特性要求較高的拉伸測試。
[0047]可見，應用本申請既可以測量細引線的鍵合力，也可以測量粗引線的鍵合力，拓寬了拉力測量范圍，擴大應用范圍，降低了成本，提高了效率。
[0048]需要說明的是，在圖1、2所示實施例中，支撐柱90高度小于所述筒狀導軌50的長度、所述拉鉤40長度和待測件厚度之和。由于鉤40可以在筒狀導軌50內(nèi)上下滑動，因而，頂蓋80和待測件固定板10之間的距離最大為筒狀導軌50的長度、所述拉鉤40長度和待測件厚度之和，以免拉鉤40鉤不上待測件的引線。
[0049]當然，由于本申請并不對筒狀導軌50的長度做嚴格限定，因而，只要能夠滿足測量需求的長度都可以應用于本申請中；進而，頂蓋80和待測件固定板10之間的距離也是根據(jù)實際需求可以變化的。
[0050]需要說明的是，在圖1、2所示實施例中，所述支撐柱90為4個，當然，在其他實施例中，所述支撐柱90的個數(shù)也可以是2個、3個、5個或更多個，具體數(shù)量可根據(jù)實際需求而定，本申請在此并不做嚴格的限定。而且，支撐柱可以是圓柱，也可以是方柱，總之，這里并不對支撐柱的形狀做限定，任何可以達到支撐目的的柱都可以應用于本申請中。
[0051]需要說明的是，在圖1、2所示實施例中，所述待測件固定塊30包括壓塊31和螺柱32，當有待測件放置在所述待測件固定板10上時，所述壓塊31壓住所述待測件，所述螺柱穿過所述十字孔11，通過螺母固定。在應用這種方式固定待測件時，在待測件固定板10的底端面12的各個頂角處設置支撐腳13，該支撐腳13的高度要高于螺柱32，以使待測件固定板10處于水平的位置。
[0052]當然，也可以通過其他方式使得待測件固定塊30固定待測件，例如通過卡位的方式等。本申請中，并不限定待測件固定塊30固定待測件的具體方式，任何可能的方式都可以應用于本申請中。
[0053]在圖1、2所示實施例中，所述待測件固定塊30為3個，當然，待測件固定塊30也可以是2個、4個、5個或更多，本申請對待測件固定塊30的個數(shù)并不做嚴格限定，只要能夠?qū)⒋郎y件固定住即可。
[0054]參見圖4，其是根據(jù)本發(fā)明實施例的拉鉤結(jié)構(gòu)示意圖。拉鉤40包括鉤體42和拉鉤固定塊41，所述鉤體42的頂端具有螺紋結(jié)構(gòu)；所述拉鉤固定塊41的中心孔為螺紋孔，所述鉤體42通過所述螺紋結(jié)構(gòu)固定在所述述拉鉤固定塊41的中心孔上。
[0055]參見圖1、圖2及圖4，拉鉤固定塊41通過螺釘或焊接的方式固定在筒狀導軌50內(nèi)的滑塊上。這樣，在滑塊的帶動下，拉鉤即可上下滑動。
[0056]需要說明的是，在圖1、2所示實施例中，所述拉伸機20可以通過螺釘或焊接的方式固定在所述待測件固定板10上。當然，本申請并不嚴格限定拉伸機與待測件固定板10之間的固定方式，任何可行的固定方式都可以應用于本申請中。
[0057]需要說明的是，在圖1、2所示實施例中，滑輪固定塊60位于遠離所述拉伸機20，且靠近所述十字孔11的位置。
[0058]本申請中，第一滑輪71、第二滑輪72和第三滑輪73的作用是為了改變拉力測試線100的走向，以使拉伸機更好的向上拉起拉鉤。
[0059]本申請中，鍵合引線拉力測試裝置是獨立于上位機、拉伸機控制單元的裝置，因此，在需要移動時，只需攜帶鍵合引線拉力測試裝置以及相關軟件，在目的地處，將相關軟件安裝在目的地的上位機及拉伸機控制單元內(nèi)，即可實現(xiàn)目的地處的上位機通過拉伸機控制單元控制鍵合引線拉力測試裝置。由于鍵合引線拉力測試裝置本身體積小、重量輕，因此，本申請?zhí)峁┑逆I合引線拉力測試裝置便于移動、攜帶，能夠廣泛應用于各種場合。
[0060]此外，由于本申請所應用拉伸機的伺服電機具有很高的控制精度，例如可以采用德國FAULTHABER 2642CR型號的伺服電機，因而，其可以1_10微米每秒的速度進行拉伸，能夠?qū)崿F(xiàn)材料靜態(tài)特性要求較高的拉伸測試。也就是說，利用該設備可以將設定的載荷緩慢的施加在引線上，這樣實際進行的是靜載荷的測試，非動載荷測試，而這采用現(xiàn)有的拉力測試儀是無法實現(xiàn)的。在靜載荷測試方式下有可能出現(xiàn)的情況是，拉力持續(xù)幾分鐘后的引線已被拉斷而鍵合點未斷，這樣，可以更準確的確定鍵合力。
[0061]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鍵合引線拉力測試的裝置，其特征在于，包括:待測件固定板(10)，拉伸機(20)，至少兩個待測件固定塊(30)、拉鉤(40)、筒狀導軌(50)、滑輪固定塊(60)、第一滑輪(71)、第二滑輪(72)、第三滑輪(73)、頂蓋(80)、支撐柱(90)以及拉力測試線(100)，其中， 所述待測件固定板(10)上設置有由四個獨立的一字孔組成的十字孔(11)；所述待測件固定塊(30)通過所述十字孔將待測件固定在所述待測件固定板(10)上；所述拉伸機(20)固定在所述待測件固定板(10)上遠離所述十字孔(11)的一側(cè)；且所述拉伸機(20)的力傳感器(21)固定在拉伸機(20)的第一滑塊(25)上，且所述力傳感器(21)暴露在外無遮擋； 所述支撐柱(90)的一端固定在所述待測件固定板(10)上，所述支撐柱(90)的另一端固定在頂蓋(80)上； 所述筒狀導軌(50)的一端固定在所述頂蓋上，所述筒狀導軌(50)的另一端連接拉鉤(40)； 所述第一滑輪(71)和所述第二滑輪(72)固定在所述頂蓋(80)上， 所述第三滑輪(73)固定在滑輪固定塊(60)上； 所述滑輪固定塊(60)固定在所述待測件固定板(10)上； 所述拉力測試線(100)的一端 固定在所述筒狀導軌(50)內(nèi)的滑塊上，所述拉力測試線(100)的另一端通過所述第一滑輪(71)、第二滑輪(72)、第三滑輪(73)固定在所述拉伸機(20)的力傳感器(21)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述支撐柱(90)高度小于所述筒狀導軌(50)的長度、所述拉鉤(40)長度和待測件厚度之和。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述支撐柱(90)為3個、4個或5個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述待測件固定塊(30)包括壓塊(31)和螺柱(32)，當有待測件放置在所述待測件固定板(10)上時，所述壓塊(31)壓住所述待測件，所述螺柱穿過所述十字孔(11)，通過螺母固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的裝置，其特征在于，所述待測件固定塊(30)為3個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述拉鉤(40)包括鉤體(42)和拉鉤固定塊(41)，所述鉤體(42)的頂端具有螺紋結(jié)構(gòu)；所述拉鉤固定塊(41)的中心孔為螺紋孔，所述鉤體(42)通過所述螺紋結(jié)構(gòu)固定在所述述拉鉤固定塊(41)的中心孔上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述拉鉤固定塊(41)通過螺釘或焊接的方式固定在所述筒狀導軌(50)內(nèi)的滑塊上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述拉伸機(20)通過螺釘或焊接的方式固定在所述待測件固定板(10)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述滑輪固定塊(60)位于遠離所述拉伸機(20)，且靠近所述十字孔(11)的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，拉伸機(20)中的電機采用伺服電機。
【文檔編號】G01L5/00GK103575439SQ201210254307
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】鄭利兵, 呂曉飛, 韓立, 王春雷, 方化潮 申請人:中國科學院電工研究所