[实用新型]芯片粘接界面剪切强度测试装置

说明书

芯片粘接界面剪切强度测试装置，包括机架、基座、真空吸附平台、真空气道、真空气管、被测器件、推刀和紧固件。在机架上设有基座，基座固定在机架上；真空吸附平台固定在基座上，所述的真空吸附平台内部设有真空气道，外接真空气管，用于吸附固定被测器件；在机架上方的驱动装置设有测试推刀，推刀抵触被测器件以测试粘接界面剪切强度；紧固件通过螺杆连接在基座上，固定被测器件。本实用新型兼具紧固和真空吸附功能，因此即可用于测试传统的电子元器件的粘接界面强度，又可用于测试柔性化微电子元器件的粘接界面强度。

技术领域

本实用新型涉及到一种多功能芯片粘接界面剪切强度测试装置设计。

背景技术

倒装键合(Flip Chip，FC)是微电子封装中最为常见的一种封装形式，由于倒装键合是直接把芯片以倒扣的方式安装在基板焊盘上，I/O端分布在整个芯片表面，互连引脚即为凸点的高度，因此倒装键合方式具有互连引线最短，电阻小，信号传输延时短，寄生效应小，封装尺寸小，组装密度高等特点，这些特点使得倒装键合技术在封装密度和处理速度上达到顶峰，是芯片封装技术及高密度封装的主流方向。随着微电子封装技术的发展，器件密度越来越高，厚度越来越薄，尺寸越来越小，倒装键合技术逐渐成为当今微电子封装互连主流技术，在各类封装中应用越来越为广泛，封装形式更趋多样化。倒装键合工艺目前主要采用各向异性导电胶(Anisotropic Conductive Adhesive，ACA)作为互连材料，ACA是一种复合材料，主要包含聚合物基体、导电粒子及固化剂。聚合物基体在热压作用下发生固化反应，形成稳定的网状结构，在芯片与基板之间形成稳定可靠的机械连接，导电粒子在热压作用下发生一定的变形，在芯片凸点与基板焊盘之间形成电气连接。相对其他传统的封装工艺，ACA封装工艺有很多优点：(1)满足超细间距要求，密度高，厚度薄；(2)键合温度较低，对器件损伤较小；(3) 可适应不同材质基板，兼容性好；(4)工艺过程简单，无需底部填充与清洗，不含铅，绿色环保；(5)封装成本低，且易于批量化生产。ACA倒装键合技术是一种取代传统的铅锡焊料的绿色封装技术，近些年来得到迅速的发展，被广泛应用于液晶显示器(LCD)、平板显示器 (FPD)、个人数字助理(PDA)，平板电脑(TPC)等产品中。

尽管ACA倒装键合工艺有如此众多的优点，但是目前仍然存在很多问题，如粘接界面层强度不高，容易出现界面翘曲、分层、退化失效等现象，这些问题大大限制了其广泛的推广与应用。ACA倒装键合工艺主要借助中间胶层在热压作用下形成机械与电气连接界面，中间胶层所形成的界面直接决定了封装器件的可靠性。因此，对于ACA键合倒装工艺而言，当前关键的技术瓶颈就是键合粘接界面的可靠性问题，要解决这个问题就必须对粘接界面进行力学测试，研究键合粘接界面在不同的环境下剪切强度的退化规律，获得粘接界面强度的退化曲线。目前缺少用于测试微电子芯片粘接界面强度的测试装置。

实用新型内容

本实用新型要克服现有技术的上述缺点，提供一种芯片粘接界面剪切强度测试装置。

本发明由机架、基座、真空吸附平台、被测器件、推刀和紧固件等组成。基座上设有真空吸附平台，被测器件放置在真空吸附平台上，一端被紧固件加持，底部通过真空吸附被固定在平台上；被测器件固定后，系统根据被测器件位置，调整推刀位置，进行粘接界面剪切强度的测试。由于该装置设有紧固件与真空吸附平台，使得该测试装置具备吸附、紧固双重功能，因此即可用于测试传统的电子元器件的粘接界面强度，又可用于测试柔性化微电子元器件的粘接界面强度。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

芯片粘接界面剪切强度测试装置，其特征在于：包括机架(1)、基座(2)、真空吸附平台(4)、被测器件(6)、推刀(7)和紧固件(9)；

机架(1)底部设有基座(2)，基座(2)上设有真空吸附平台(4)，真空吸附平台(4)内设有真空气道(5)，真空气道(5)连接真空气管(3)；真空吸附平台(4)吸附固定被测器件(6)。