发明名称 微冲击测试设备
摘要
申请公布号 TWI334485 申请公布日期 2010.12.11
申请号 TW095115143 申请日期 2006.04.27
申请人 新加坡科技研究局 新加坡;伊利诺工具工程公司 美国 发明人 蔡国庆;王毅华;拉宙岚江二世
分类号 G01N3/30 主分类号 G01N3/30
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼;李世章 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 一种用于测量受到冲击之微电子样品的冲击特性之微冲击测试设备,其至少包含:一样品基座,用以容纳受测样品,以及一冲击装置,包含:一冲击头组件,一支撑构件,至少一连接件,一第一弯曲弹簧,其中该支撑构件与该连接件连接,以使该第一弯曲弹簧之一端牢固地与该支撑构件连结,而其另一端牢固地与该连接件连结,以及一第二弯曲弹簧,至少实质上与该第一弯曲弹簧相同,其中该连接件与该冲击头组件连接,以使该第二弯曲弹簧之一端牢固地与该连接件连结,而其另一端则牢固地与该冲击头组件连结,因此在该等弯曲弹簧处于无载状态下时该第一及第二弯曲弹簧之端点可界定出一矩形,藉此该冲击头组件可相对于该第一及第二弯曲弹簧沿着一弹簧负载位置及其冲击位置间之一直线横向移动,以及其中该样品基座与该冲击装置对准,因此该样品系设置在该冲击头组件之冲击位置上,而使该冲击头组件能够在从其负载位置释放时从其负载位置沿着该直线朝其冲击位置前进后冲击在该样品上。如申请专利范围第1项所述之微冲击测试设备,更包含一第三及一第四弯曲弹簧,其至少实质上与该第一弯曲弹簧相同,其中该第三及第四弯曲弹簧以与该第一和第二弯曲弹簧相同的方式和该支撑构件、该连接件和该冲击头组件连接。如申请专利范围第1项所述之微冲击测试设备,更包含一第三弯曲弹簧,其中该第三弯曲弹簧以与该第一弯曲弹簧相同的方式与该支撑构件和该连接件连接,因此该第一及第二弯曲弹簧之端点在该第二弯曲弹簧之一侧上界定出一矩形,而该第二和第三弯曲弹簧之端点则在该第二弯曲弹簧之相反侧上界定出一矩形,并且其中该等弯曲弹簧之特性系经设计以确保该冲击头组件可沿着该直线移动。如申请专利范围第1项所述之微冲击测试设备,其中上述之弯曲弹簧在当朝该冲击头组件之行进方向看时,系以至少实质上彼此重叠的关系设置在该冲击头组件之相同侧。如申请专利范围第2项所述之微冲击测试设备,其中上述之弯曲弹簧在当朝该冲击头组件之行进方向看时,系以至少实质上彼此重叠的关系设置在该冲击头组件之相同侧。如申请专利范围第3项所述之微冲击测试设备,其中上述之弯曲弹簧在当朝该冲击头组件之行进方向看时,系以至少实质上彼此重叠的关系设置在该冲击头组件之相同侧。如申请专利范围第1至6项任一项所述之微冲击测试设备,其中上述之弯曲弹簧与一连接件连接,并且当朝该冲击头组件之行进方向看时,是以至少实质上彼此重叠的关系设置在该冲击头组件之一侧,且该设备更包含一第二组弯曲弹簧,其至少实质上与该等弯曲弹簧相同,并且当朝该冲击头组件之行进方向看时,是以至少实质上彼此重叠的关系与位于该冲击头组件相反侧之另一连接件连接,因此该等弯曲弹簧及该第二组弯曲弹簧之设置相对于该直线对称。如申请专利范围第1项所述之微冲击测试设备,其中上述之弯曲弹簧系一单体弹簧(monolithic spring)、一叶片弹簧(leaf spring)或一凹口弹簧(notch spring)。如申请专利范围第2项所述之微冲击测试设备,其中上述之弯曲弹簧系一单体弹簧、一叶片弹簧或一凹口弹簧。如申请专利范围第7项所述之微冲击测试设备,其中上述之弯曲弹簧系一单体弹簧、一叶片弹簧或一凹口弹簧。如申请专利范围第1项所述之微冲击测试设备,其中上述之冲击头组件包含:一负载构件,一蕊心棒,一荷重元(load cell),以及一撞击头,其中该荷重元、该负载构件、该撞击头系利用蕊心棒彼此连接,而使得该撞击头和该蕊心棒沿着该直线延伸。如申请专利范围第11项所述之微冲击测试设备,其中上述之撞击头适于在冲击时在该微电子测试样品上施加剪力。如申请专利范围第11项所述之微冲击测试设备,其中上述之支撑构件具有一通孔,而该蕊心棒延伸通过并从该通孔往外伸出,并且在其内由一同轴安装在该蕊心棒上之弹簧支撑,其中该弹簧之一端与该支撑构件连结,而该弹簧之另一端则与该蕊心棒连结。如申请专利范围第13项所述之微冲击测试设备,更包含一线性差动变压器(Linear Variable Displacement Transformer, LVDT)感应器,其系圆柱状地围绕该通孔且与其同轴地嵌入在该支撑构件中,因此该蕊心棒至多与该LVDT感应器之内表面滑动接触。如申请专利范围第13项所述之微冲击测试设备,更包含一速度控制块,其具有连结工具以按可松脱方式与蕊心棒从该支撑构件之通孔往外伸出的部分连结,以将该冲击头组件预载至该负载位置。如申请专利范围第14项所述之微冲击测试设备,更包含一速度控制块,其具有连结工具以按可松脱方式与蕊心棒从该支撑构件之通孔往外伸出的部分连结,以将该冲击头组件预载至该负载位置。如申请专利范围第15或16项所述之微冲击测试设备,其中上述之连结工具系机械螺丝、夹钳装置或磁铁。如申请专利范围第15或16项所述之微冲击测试设备,其中上述之速度控制块系透过一导引构件安装在该支撑构件上,其提供该速度控制模组沿着一直线之调整,藉此而可调整该冲击头组件之负载位置,因而调整其预载。如申请专利范围第1项所述之微冲击测试设备,其中上述之样品基座包含一显微镜或一电荷耦合元件(CCD)摄影机或其组合物,以及一夹钳构件,其适于在X、Y和Z轴上稳固地抓持一测试样品。如申请专利范围第1项所述之微冲击测试设备,更包含一样品温度变更设备,其适于将该样品周遭环境的温度在-40℃至100℃间做变更。一种用于测量其上受到冲击之微电子样品的冲击特性之微冲击测试设备,其至少包含:一样品基座,用以容纳受测样品,以及一冲击装置,包含:一冲击头组件,一支撑构件,至少一第一弯曲弹簧,其一端与该支撑构件连结,而其另一端与该冲击头组件之第一侧连结,以及至少一第二弯曲弹簧,其至少实质上与该第一弯曲弹簧相同,并且其一端与该支撑构件连结,而其另一端与该冲击头组件之与其第一侧相对之第二侧连结,藉此该冲击头组件可相对于该等弯曲弹簧沿着一弹簧负载位置及一冲击位置间之一直线横向移动,以及其中该样品基座与该冲击装置对准,因此该样品系设置在该冲击头组件之冲击位置上,而使该冲击头组件能够在从其负载位置释放时从其负载位置沿着该直线朝其冲击位置前进后冲击在该样品上。如申请专利范围第21项所述之微冲击测试设备,更包含额外的偶数个实质上相同的弯曲弹簧,其中该等偶数个弯曲弹簧以与该第一及第二弯曲弹簧相同的方式与各自的构件连结,因此有同样数量的弯曲弹簧连结在该冲击头组件两侧。如申请专利范围第21项所述之微冲击测试设备,其中上述之位于该冲击头组件两侧之弯曲弹簧系并列设置。如申请专利范围第22项所述之微冲击测试设备,其中上述之位于该冲击头组件两侧之弯曲弹簧系并列设置。如申请专利范围第21至24项之任一项所述之微冲击测试设备,其中上述之位于该冲击头组件两侧之弯曲弹簧在当朝该冲击头组件之行进方向看时,系以至少实质上彼此重叠的关系设置。
地址 新加坡;美国