CN106289970A - 一种芯片抗外力测试装置及其测试方法 - Google Patents

一种芯片抗外力测试装置及其测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种芯片抗外力测试装置，包括：芯片固定部件、外力施加部件和推力测量部件；其中，所述芯片固定在所述芯片固定部件上，所述外力施加部件位于所述芯片衬底面的一侧，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的一侧为平面，且该平面与所述芯片衬底面平行；所述外力施加部件连接所述推力测量部件，所述外力施加部件用于在被驱动时推向所述芯片衬底面，所述推力测量部件用于测量所述外力施加部件推向所述芯片衬底面使所述芯片受损断裂时作用到所述外力施加部件上的推力大小。本发明还公开了一种的芯片抗外力测试方法。本发明实施例提供的芯片抗外力装置及方法，可测试出芯片磨纹对芯片抗外力能力的影响，且测试数据更加精确。

Description

一种芯片抗外力测试装置及其测试方法
技术领域
本发明涉及芯片抗外力测量技术领域，尤其涉及一种芯片抗外力测试装置及其测试方法。
背景技术
半导体晶圆(Wafer)模块在制程中需要将圆片磨薄划开为一个个单个芯片，在减薄过程中，会使芯片背面(又称衬底面)上产生不同深度的纹理，可能会导致芯片的抗物理外力能力较差。传统的机械强度测试为点压力方式测试，此种方法为针对芯片某一点施加压力。传统的点压力测试方法为：先将芯片平放在平台上；在芯片上方某一点施加一定力量的外力，并保持一定的时间，然后除去外力，并查看芯片是否受损，如图1所示。这种点压力测量方法的缺点是：1、对平台的平整度要求较高，如平台平整度不够，则测试出的数据的偏差较大；2、如果芯片面积较大，只是点受压力，测试数据的精确度将不够；3、该方法无法测试出纹理对芯片抗外力能力的影响程度。因此，这种传统的方法实际上无法有效测试出芯片背面纹理对芯片抗物理外力能力的影响程度。
发明内容
本发明实施例提出了一种芯片抗外力测试装置及其测试方法，以解决现有测试芯片抗物理外力能力的方法无法有效测试出芯片背面纹理对芯片抗物理外力能力的影响程度的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种芯片抗外力测试装置，所述装置包括：芯片固定部件、外力施加部件和推力测量部件；其中，
所述芯片固定在所述芯片固定部件上，所述外力施加部件位于所述芯片衬底面的一侧，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的一侧为平面，且该平面与所述芯片衬底面平行；
所述外力施加部件连接所述推力测量部件，所述外力施加部件用于在被驱动时推向所述芯片衬底面，所述推力测量部件用于测量所述外力施加部件推向所述芯片衬底面使所述芯片受损断裂时作用到所述外力施加部件上的推力大小。
可选地，其中，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面的宽度大于所述芯片衬底面的宽度，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面靠近所述芯片衬底面中部的一端平直。
可选地，所的装置还包括：步进电机；
所述芯片衬底面与所述外力施加部件相接触的面积大于或等于所述芯片衬底面面积的三分之一，所述外力施加部件由所述步进电机驱动推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂。
可选地，所述装置还包括：定位部件；
所述外力施加部件包括推刀，所述芯片垂直固定在所述芯片固定部件上，所述推刀的下沿高度通过所述定位部件进行限定。
可选地，其中，所述推刀的下沿高度小于或等于所述芯片高度的三分之二。
本发明实施例还提供了一种芯片抗外力测试方法，所述方法包括：
将所述芯片固定在芯片固定部件上；
在所述芯片衬底面一侧设置外力施加部件，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的一侧为平面，使所述平面与所述芯片衬底面相平行；
将所述外力施加部件连接到推力测量部件，使所述外力施加部件推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂；
通过所述推力测量部件获取所述芯片断裂时作用到所述外力施加部件的推力大小。
可选地，其中，设置所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面的宽度大于所述芯片衬底面的宽度，设置所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面靠近所述芯片衬底面中部的一端平直。
可选地，其中，使所述芯片衬底面与所述外力施加部件相接触的面积大于或等于所述芯片衬底面面积的三分之一，采用步进电机驱动所述外力施加部件推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂。
可选地，其中，所述外力施加部件包括推刀，将所述芯片垂直固定在芯片固定装置上，通过所述定位部件限定所述推刀的下沿的高度。
可选地，其中，将所述推刀的下沿高度设置为小于或等于所述芯片高度的三分之二。
本发明实施例提供的芯片抗外力测试装置及其测试方法，可测试出芯片磨纹对芯片抗外力能力的影响，且测试数据更加精确。
附图说明
图1为现有技术的芯片点压力测试方法示意图；
图2为本发明实施例一的芯片抗外力测试装置正面示意图；
图3为实施例一的测试装置的左视示意图；
图4为本发明实施例二的芯片抗外力测试装置正面示意图；
图5为实施例二的测试装置的左视示意图；
图6为本发明实施例三的芯片抗外力测试装置正面示意图；
图7为实施例三的测试装置的左视示意图；
图8为实施例四的芯片固定与推动部件的相互关系图；
图9为本发明实施例的方法流程示意图。
标号说明：1——芯片固定部件；2——外力施加部件(如推刀)的定位部件；3——芯片的衬底面。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的芯片抗外力测式装置。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
本发明实施例提供了一种芯片抗外力测试装置，所述装置包括：芯片固定部件、外力施加部件和推力测量部件；其中，
所述芯片固定在所述芯片固定部件上，所述外力施加部件位于所述芯片衬底面的一侧，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的一侧为平面，且该平面与所述芯片衬底面平行；
所述外力施加部件连接所述推力测量部件，所述外力施加部件用于在被驱动时推向所述芯片衬底面，所述推力测量部件用于测量所述外力施加部件推向所述芯片衬底面使所述芯片受损断裂时作用到所述外力施加部件上的推力大小。
可选地，其中，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面的宽度大于所述芯片衬底面的宽度，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面靠近所述芯片衬底面中部的一端平直。
可选地，所述装置还包括：步进电机；所述芯片衬底面与所述外力施加部件相接触的面积大于或等于所述芯片衬底面面积的三分之一，所述外力施加部件由所述步进电机驱动推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂。
可选地，所述装置还包括：定位部件；所述外力施加部件包括推刀，所述芯片垂直固定在所述芯片固定部件上，所述定位部件设置在所述芯片固定部件的上方，所述推刀的下沿高度通过所述定位部件进行限定。
可选地、其中，所述推刀的下沿高度小于或等于所述芯片高度的三分之二。
本发明实施例提供的芯片抗外力装置，可测试出芯片磨纹对芯片抗外力能力的影响，且测试数据更加精确。
下面通过几个具体实施例来详细说明本发明。
实施例一、
本发明可以通过推刀实现。如图2、3所示，将待测芯片垂直固定在芯片固定部件1上，该芯片固定装置可以是芯片固定平台、芯片固定组件等等，只要能够将芯片垂直固定即可。
本实施例中，为便于说明，如图2所示，垂直固定的芯片的正面面向读者，推刀位于芯片的背面3(衬底面)，推刀的宽度大于芯片的宽度；通过高度治尺或高度定位部件2定位推刀的高度。
优选地，待测芯片高度的三分之一左右固定的所述芯片固定部件中，通过高度治尺，将推刀下沿高度限定在芯片高度的三分之二左右，这样推刀推向芯片的衬底面时，推刀与芯片衬底面相互接触的面积大约等于芯片衬底面面积的三分之一。
推刀连接推力测量部件(图中未示出)，通过步进电机(图中未示出)将推刀逐渐推向所述芯片的衬底面(即纹理面)，直至所述芯片受损断裂，获取此时作用到推刀的推力，即可获得该芯片衬底面纹理抗外力的能力。
实施例二、
作为实施例一的可替换方式，如图4、5所示，推刀可以替换为其它形状的外力施加部件，只要面向芯片衬底面3的一侧为平面，该平面的下沿平直，通过高度定位部件2定位该外力施加部件下沿的高度。芯片依然是垂直固定在芯片固定部件1上，与实施例一相似。
实施例三、
图6、7示出了另一种定位外力施加部件(或推刀)的高度的定位部件2的设置方式，其它与实施例一、二相同，不再敷述。
实施例四、
图8示出了另一种固定芯片的方式，以及外力施加部件(或推刀)的推动方向示意图。与上述实施例不同的是，芯片也可以水平固定在芯片固定部件上，芯片衬底面深入固定部件部分约占芯片衬底面的面积的三分之一，外力施加部件或推刀，可以从上往下推向所述芯片，外力施加部件或推刀与所述芯片接触部分为平面，面积约占芯片衬底面的面积的三分之一。在步进电机的驱动下，外力施加部件或推刀逐渐推向芯片的衬底面，直至芯片受损断裂，测量此时施加到外力施加部件或推刀的作用力，同样可以获得芯片的衬底面纹理抗外力的能力。
相应地，本发明还提供一种芯片抗外力测试方法，所述方法包括以下步骤：
步骤10：将所述芯片固定在芯片固定装置上；
步骤11：在所述芯片衬底面一侧设置外力施加部件，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的一侧为平面，使所述平面与所述芯片衬底面相平行；
步骤12：将所述外力施加部件连接到推力测量部件，使所述外力施加部件推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂；
步骤13：通过所述推力测量部件获取所述芯片受损断裂时作用到所述外力施加部件的推力大小。
可选地，在上述步骤12中设置所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面的宽度大于所述芯片衬底面的宽度，设置所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面靠近所述芯片衬底面中部的一端平直。
可选地，在上述步骤中12，使所述芯片衬底面与所述外力施加部件相接触的面积大于或等于所述芯片衬底面面积的三分之一，采用步进电机驱动所述外力施加部件推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂。
可选地，所述外力施加部件包括推刀，所述步骤10包括：将所述芯片垂直固定在芯片固定装置上，通过定位部件限定所述推刀的下沿的高度。
可选地，将所述推刀的下沿高度设置为小于或等于所述芯片高度的三分之二。
本发明实施例提供的芯片抗外力测试方法，可测试出芯片磨纹对芯片抗外力能力的影响，且测试数据更加精确。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种芯片抗外力测试装置，其特征在于，所述装置包括：芯片固定部件、外力施加部件和推力测量部件；其中，
所述芯片固定在所述芯片固定部件上，所述外力施加部件位于所述芯片衬底面的一侧，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的一侧为平面，且该平面与所述芯片衬底面平行；
所述外力施加部件连接所述推力测量部件，所述外力施加部件用于在被驱动时推向所述芯片衬底面，所述推力测量部件用于测量所述外力施加部件推向所述芯片衬底面使所述芯片受损断裂时作用到所述外力施加部件上的推力大小。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中，
所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面的宽度大于所述芯片衬底面的宽度，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面靠近所述芯片衬底面中部的一端平直。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：步进电机；
所述芯片衬底面与所述外力施加部件相接触的面积大于或等于所述芯片衬底面面积的三分之一，所述外力施加部件由所述步进电机驱动推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂。
4.如权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，还包括：定位部件；
所述外力施加部件包括推刀，所述芯片垂直固定在所述芯片固定部件上，所述推刀的下沿高度通过所述定位部件进行限定。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，其中，
所述推刀的下沿高度小于或等于所述芯片高度的三分之二。
6.一种芯片抗外力测试方法，其特征在于，所述方法包括：
将所述芯片固定在芯片固定部件上；
在所述芯片衬底面一侧设置外力施加部件，所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的一侧为平面，使所述平面与所述芯片衬底面相平行；
将所述外力施加部件连接到推力测量部件，使所述外力施加部件推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂；
通过所述推力测量部件获取所述芯片断裂时作用到所述外力施加部件的推力大小。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，
设置所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面的宽度大于所述芯片衬底面的宽度，设置所述外力施加部件面向所述芯片衬底面的平面靠近所述芯片衬底面中部的一端平直。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，
使所述芯片衬底面与所述外力施加部件相接触的面积大于或等于所述芯片衬底面面积的三分之一，采用步进电机驱动所述外力施加部件推向所述芯片衬底面直至所述芯片受损断裂。
9.如权利要求6～8所述的方法，其特征在于，其中，
所述外力施加部件包括推刀，将所述芯片垂直固定在芯片固定装置上，通过所述定位部件限定所述推刀的下沿的高度。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，其中，
将所述推刀的下沿高度设置为小于或等于所述芯片高度的三分之二。
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