[实用新型]一种用于检测半导体器件键合强度的测试装置

说明书

本实用新型公开了一种用于检测半导体器件键合强度的测试装置，涉及半导体检测技术领域，解决了现有技术半导体器件键合强度测试装置容易出现测量失败的问题，其技术要点是：包括安装板，安装板上固定安装有复合悬臂梁，安装板在复合悬臂梁的自由端上部固定安装有用于测量自由端位移变化量的位移传感器；本实用新型通过固定在安装板上用于检测复合悬臂梁自由端位置的位移传感器，在测试刀具割裂半导体材料层的过程中，实时检测测试刀具的位置，保证了测试刀具不会产生过度穿透和穿透不够的问题，从而避免了测试失败的结果；同时本实用新型通过接触传感器控制测试刀具的割破力度，使得测试过程可控。

技术领域

本实用新型涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种用于检测半导体器件键合强度的测试装置。

背景技术

随着半导体科技的不断发展，越来越多的功能被集成到尺寸很小的晶元基板上，晶元基板上的布线越来越密集，电路叠层越来越多，半导体器件的键合点焊盘所在的电路层位于器件表面钝化层或电路层或其他保护层之下，且键合点焊盘空间狭窄，不能采用常规的剪切测试方法，必须将测试刀具穿越表面钝化层或电路层或其他保护层才可以实施有效的键合点强度测试。

中国专利申请号“ZL201110157669.8”提供了一款测试装置：这种装置的主体是由具有水平复合悬臂梁结构和空气轴承组成，该复合悬臂梁的一端固定在固定块上，另一端(自由端)连接着移动块和剪切刀具(推刀)，在空气轴承的作用下，该悬臂梁的自由端可以上下自由移动。在利用光电传感器感知固定在该复合悬臂梁的自由端的移动块上的探针在接触到被测试目标物附着平面而产生的位移，然后关闭压缩空气，停止空气轴承的作用，利用该复合悬臂梁的弹性把移动块固定在固定块上，实现定位的目的，然后再利用复合悬臂梁的弹性将空气轴承的滑块与固定块贴合，利用滑块与固定块间的摩擦力保持推刀姿态下压穿透半导体器件表面高于键合点焊盘电路层的钝化层或电路层或其他保护层，再实行常规剪切力测试。

但是，该装置携带测试刀具下压穿透半导体器件表面高于键合点焊盘电路层的钝化层或电路层或其他保护层的力直接施加在测试传感器上，并完全依靠空气轴承的滑块与固定块的摩擦阻力来保持，没有考虑材料受力及其形变，以及由于摩擦阻力不够等因素带来的位置偏差，导致测量刀具的穿透距离的不确定性，由于测试刀具和半导体器件的接触面积不确切和水平测试传感器在垂直方向上受力也会形变等问题，将导致这种利用测试刀具直接下压穿透半导体器件表面高于键合点焊盘电路层的钝化层或电路层或其他保护层的方式会出现穿透过度或穿透不足的问题从而导致测试失败。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种用于检测半导体器件键合强度的测试装置，以解决现有技术半导体器件键合强度测试装置容易出现测量失败的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于检测半导体器件键合强度的测试装置，包括安装板，安装板上固定安装有复合悬臂梁，复合悬臂梁的自由端和安装板之间设有采用空气轴承和滑块的微动机构，复合悬臂梁的自由端上固定连接有推力传感器，推力传感器下方固定连接有测试刀具，安装板在复合悬臂梁的自由端上部固定安装有用于测量自由端位移变化量的位移传感器，复合悬臂梁的自由端和固定端之间固定连接有用于检测刀具下压力的接触传感器。

作为本实用新型进一步的方案，位移传感器测试精度小于等于1um。

作为本实用新型进一步的方案，位移传感器为LVDT微位移传感器或线性光栅尺。

作为本实用新型进一步的方案，接触传感器包括压电式压力传感器和压感式压力传感器。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：