拉线、推球测试与晶片剪力测量的重复性与再现性测试工具制造技术

本发明专利技术为一种拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性测试装置，其中该拉线、球剪力与晶片剪力测量藉由一应力提供装置进行。该测试装置包括：一底座，其具有一支撑杆；一手臂，其可轴转地固定于该支撑杆上；至少一刻度，其形成于该手臂上，用以供该应力提供装置施一应力；以及一磁力产生装置，其设置于该底座，用以产生一可调制的磁力，以提供一拉力拉引该手臂的一端。如此，在该应力装置所施该应力时，使该手臂的该端得以脱离该磁力产生装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种测试装置，尤指一种拉线、球剪力与晶片剪力等测量的重复性与再现性测试装置。
技术介绍
除了覆晶封装(FC，flip-chip)外，大部分的其他封装，例如小叠置封装(SOP，small outline package)、超薄叠置封装(TSOP，thin small outline package)、四边引脚封装(QFP，quad flat package)与可塑性球闸阵列封装(PBGA)等都需要应用到打线(wire-bonding)操作。为确认封装体的品质与可靠度(reliability)，拉线(WP，wire-pull)与晶片剪力(DS，die shear)测试成为必要的步骤。此外，对球附着型封装而言，例如可塑性球闸阵列封装(PBGA)与覆晶封装(FC)，球剪力(BS，ball shear)测试对所有封装业者而言亦是制程中所必须使用的测试步骤。以下将对目前业界所应用的拉线测试(WP，wire-pull)与球剪力测试(BS，ball shear)等做一代表性的简略叙述。请参阅图1，其为已知的拉线测试(WP)示意图。拉线测试(WP)为一量测接合(bond)品质的指标，其主要是用以测试于垂直方向的接合强度(strength of thebond)或计算接合强度分布(bond strength distributions)。拉线测试(WP)可应用至藉由焊锡(soldering)、热压缩(thermocompression)、超音波(ultrasonic)或其他相关技术所接合的线对晶片接合(wire-to-die bond)、线对基板接合(wire-to-substrate)或线对微电子装置封装体内的铅焊接合，其亦可应于微电子装置封装体外部的接合测试，例如终端对基板(terminals-to-substrate)...等。如图1所示，拉线测试(WP)藉由一卡勾装置11提供一适当且特定的垂直应力于接合(bond)、铅线(lead wire)或终端(terminals)等处，以量测接合强度，进而可以了解到封装成品的品质与可靠度。请参阅图2，其为一已知的球剪力(BS)测试示意图。球剪力(BS)测试亦为一量测接合(bond)品质的指标，其用以量测球接合(ball bond)或契型接合(wedge bond)与一晶片接合表面(die bonding surface)间的接合强度，亦即水平方向的接合强度。球剪力(BS)测试所得的接合强度可表示金属接合健全与否以及铝打线(aluminum wire bonds)至晶片或封装接合表面的接合品质。如图2所示，球剪力(BS)测试先将待测试样品夹固于一样品固定装置上，再藉由一剪力提供装置21提供一适当的水平方向剪力于球接合(ball bond)处使其脱离焊垫(bond pad)，以量测出球接合与焊垫间的接合强度，藉此可进一步了解到封装成品的品质与可靠度。然而，上述测试对被测试的样品而言都具有破坏性，如此将使重复性(Repeatability)研究更为困难。重复性与再现性(R&R)是为一指标，代表一测试装置于绝对相同的测试条件下以相同的部分或样品重复测试后的结果差异程度。重复性研究的目的是为决定该量测装置之内在变异是否于一可接受范围或于一短时间内稳定。重复性研究必须于一很短时间内以同一样品测试多次，然而上述的测试对被测试的样品而言都具有破坏性，因而使重复性研究变得更困难。于每次校正后，重复性与再现性(R&R)研究是用来确定校正无误的必要报告。目前，所有的封装业者都很简略地对不同线做拉线测试(WP)的重复性研究，如此将导致偏差，因为并非每一条线都是相同的，且没有人可以证明这样的变异是可以接受的。因此，这样的模拟是错误的，且假如线与线的差异很大时，可能会有更大的误差产生。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种简单的测试工具设计以克服前述错误模拟的缺点。本专利技术的再一目的为提供一种新颖的测试工具，使拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性研究可藉由本专利技术的测试工具进行，且取代于真实打线(wirebond)上进行破坏式测试，因此可节省许多成本(例如测试的样品)与时间(例如制作样品的时间)。本专利技术的另一目的为提供一种拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性测试工具设计，可藉由选择适当的规格与磁场大小，而使拉线等测试的重复性与再现性研究得以应用至更广之校正范围。本专利技术的又一目的为提供一种测试装置，其应用于拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性测试中，其中该拉线、球剪力与晶片剪力测量藉由一应力提供装置进行。该测试装置包括一底座，其具有一支撑杆；一手臂，其可轴转地固定于该支撑杆上；以及一磁力产生装置，其设置于该底座，用以产生一可调制的磁力，以提供一拉力拉引该手臂的一端。藉以，该应力提供装置得提供一应力于该手臂的一特定位置，使该手臂的该端脱离该磁力产生装置。根据本专利技术的构想，其中该测试装置还包括一弹性元件，其设置于该底座相对于该磁力产生装置的位置上，以于该手臂脱离该磁力产生装置的拉力时，提供一弹性恢复力以缓冲该手臂的冲击。根据本专利技术的构想，其中该测试装置还包括一连接器，用以连接该手臂与该支撑杆，俾使该手臂得以于X与Y轴方向轴转于该支撑杆。根据本专利技术的构想，其中该磁力产生装置是藉由其电流的变化以提供该可调制的磁力。根据本专利技术的构想，其中该测试装置还包括多个刻度，其形成于该手臂上，用以提供不同的校正范围。根据本专利技术的构想，其中该特定位置为该多个刻度其中之一。根据本专利技术的构想，其中每一该刻度具有一中空驼峰。根据本专利技术的构想，其中每一该刻度于其底部具有一凹陷刻度。本专利技术的又一目的为提供一种拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性测试装置，其中该拉线、球剪力与晶片剪力测量藉由一应力提供装置进行。该测试装置包括一底座，其具有一支撑杆；一手臂，其可轴转地固定于该支撑杆上；至少一刻度，其形成于该手臂上，用以供该应力提供装置施一应力；以及一磁力产生装置，其设置于该底座，用以产生一可调制的磁力，以提供一拉力拉引该手臂的一端。藉以，在该应力装置所施该应力时，使该手臂的该端脱离该磁力产生装置。本专利技术的又一目的为提供一种重复性与再现性测试装置，其应用于拉线、球剪力与晶片剪力测量中。该重复性与再现性测试装置包括一应力提供装置，用以提供一拉线测试的应力；一底座，其具有一支撑杆；一手臂，其系可轴转地固定于该支撑杆上；以及至少一刻度，其形成于该手臂上，用以供该应力提供装置施一应力；以及一磁力产生装置，其设置于该底座，用以产生一可调制的磁力，以提供一拉力拉引该手臂的一端。如此，在该应力装置所施该应力时，使该手臂的该端脱离该磁力产生装置。根据本专利技术的构想，其中该应力提供装置为一卡勾装置或一剪力提供装置。附图说明本专利技术可藉由下列图式及详细说明，得一更深入的了解 图1其为已知的拉线测试示意图。图2其为已知的球剪力测试示意图。图3其为本专利技术较佳实施例的拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性测试装置结构示意图。图4(a)其为本专利技术较佳实施例的重复性与再现性测试装置应用于一拉线测试的结构示意图。图4(b)其为本专利技术较佳实施例的重复性与再现性测试装置应用于一球剪力测试的结构示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试装置，其应用于拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性测试中，其中该拉线、球剪力与晶片剪力测量藉由一应力提供装置进行，该测试装置包括： 一底座，其具有一支撑杆； 一手臂，其可轴转地固定于该支撑杆上；以及 一磁力产生装置，其设置于该底座，用以产生一可调制的磁力，以提供一拉力拉引该手臂的一端， 如此，在该应力提供装置提供一应力于该手臂的一特定位置时，使该手臂的该端得以脱离该磁力产生装置。

【技术特征摘要】
1.一种测试装置，其应用于拉线、球剪力与晶片剪力测量的重复性与再现性测试中，其中该拉线、球剪力与晶片剪力测量藉由一应力提供装置进行，该测试装置包括一底座，其具有一支撑杆；一手臂，其可轴转地固定于该支撑杆上；以及一磁力产生装置，其设置于该底座，用以产生一可调制的磁力，以提供一拉力拉引该手臂的一端，如此，在该应力提供装置提供一应力于该手臂的一特定位置时，使该手臂的该端得以脱离该磁力产生装置。2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该测试装置还包括一弹性元件，其设置于该底座相对于该磁力产生装置的位置上，以在该手臂脱离该磁力产生装置的拉力时，提供一弹性恢复力以缓冲该手臂的冲击。3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该测试装置还包括一连接器，以连接该手臂与该支撑杆，以使该手臂得以于X与Y轴方向轴转于该支撑杆。4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该磁力产生装置藉由其电流的变化以提供该可调制的磁力。5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，该测试装置还包括多个刻度，其形成于该手臂上，用以提供不同的校正范围。6.如权利要求5所述的测试装置，其特征在于，该特定位置为该多个刻度其中之一。7.如权利要求5所述的测试装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：简维廷，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]