硅片硬度測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅片硬度測(cè)試裝置，通過將硅片固定在測(cè)試底座上，并通過橫向軌道、縱向軌道和鉛筆測(cè)試模塊的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)鉛筆二維方向的任意移動(dòng)，從而對(duì)硅片上任意位置的芯片進(jìn)行硬度測(cè)試；本發(fā)明的硅片硬度測(cè)試裝置與被測(cè)硅片僅有鉛筆尖一個(gè)接觸點(diǎn)，較佳地通過重量砝碼或高度調(diào)節(jié)件調(diào)整鉛筆尖對(duì)硅片的壓力，可以在有效、準(zhǔn)確測(cè)量硅片硬度的同時(shí)，測(cè)試壓力均勻、統(tǒng)一，避免對(duì)硅片表面造成壓碎。
【專利說明】 硅片硬度測(cè)試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料硬度測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種硅片硬度測(cè)試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，對(duì)硅片的質(zhì)量要求也越來越高，硅材料的機(jī)械強(qiáng)度直接影響到硅片和集成電路的制造成品率。硅材料機(jī)械強(qiáng)度高，則硅片在切片、磨片和拋光加工過程中的碎片率低，同時(shí)，硅片容忍熱應(yīng)力的能力大，可阻止硅片翹曲，提高集成電路成品率，降低生產(chǎn)成本。
[0003]近年來，指紋傳感器產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展日新月異，各種不同規(guī)格的指紋傳感器應(yīng)用于手機(jī)、電腦、門禁、簽到機(jī)等領(lǐng)域，其表面芯片采用的就是硅材料。由于硅材料屬于脆性材料，指紋傳感器其芯片表面一直接受手指摩擦，并且隨時(shí)會(huì)碰到指甲、飾物、鑰匙等硬物，其芯片表面的硬度直接影響其使用壽命，因此，確定其硬度就顯得尤為重要。
[0004]目前，現(xiàn)有的硅片等脆性材料的硬度測(cè)試方法，包括三點(diǎn)彎法、高溫拉伸法等，這些方法需要設(shè)備復(fù)雜、制樣困難、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分散。也有一些現(xiàn)有技術(shù)采用鉛筆硬度測(cè)試方法，更換不同硬度(如2H?9H)的鉛筆，在芯片表面劃動(dòng)，劃出劃痕的鉛筆硬度即為芯片表面的硬度。
[0005]然而，現(xiàn)有鉛筆硬度測(cè)試方法需要人工在硅片上的預(yù)測(cè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)試，不便且費(fèi)力，手動(dòng)操作的力度也不好掌握；此外，常規(guī)的鉛筆硬度計(jì)通常在薄膜材料表面滑動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，與被測(cè)表面有兩個(gè)輪子和鉛筆尖三個(gè)接觸點(diǎn)，如果用在硅片硬度測(cè)試中，三個(gè)接觸點(diǎn)直接壓到硅片，容易引起硅片的碎裂。因此，如何提供一種硅片硬度測(cè)試裝置，在準(zhǔn)確、方便測(cè)量硅片硬度的同時(shí)，不會(huì)壓碎硅片，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硅片硬度測(cè)試裝置，在準(zhǔn)確、方便測(cè)量硅片任意位置的硬度的同時(shí)，測(cè)試壓力均勻、統(tǒng)一，不會(huì)壓碎硅片。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種硅片硬度測(cè)試裝置，其包括:
[0008]測(cè)試底座，用于承載被測(cè)硅片；
[0009]硅片夾持件，設(shè)于該測(cè)試底座上，用于夾持固定硅片于該測(cè)試底座上；
[0010]橫向軌道，固定于該測(cè)試底座上；
[0011]縱向軌道，設(shè)于該橫向軌道上，具有與該橫向軌道滑動(dòng)連接的連接部，以使該縱向軌道沿著橫向軌道平移；
[0012]鉛筆測(cè)試模塊，設(shè)于該縱向軌道上，具有與該縱向軌道滑動(dòng)連接的連接部，以使該鉛筆測(cè)試模塊沿著縱向軌道平移，該鉛筆測(cè)試模塊還包括鉛筆夾持件，用于夾持固定不同鉛筆，以對(duì)固定于該測(cè)試底座上的硅片表面進(jìn)行硬度測(cè)試。
[0013]進(jìn)一步地，該測(cè)試底座上開設(shè)有滑槽，該硅片夾持件設(shè)于該滑槽內(nèi)，用于移動(dòng)以夾持固定不同尺寸的硅片。
[0014]進(jìn)一步地，該測(cè)試底座的中間位置設(shè)有十字形滑槽，四個(gè)硅片夾持件分別設(shè)于該十字形滑槽的四條邊內(nèi)以夾持固定硅片。
[0015]進(jìn)一步地，該測(cè)試底座的邊緣位置設(shè)有對(duì)稱的兩條橫向軌道，該縱向軌道分別與兩條橫向軌道滑動(dòng)連接。
[0016]進(jìn)一步地，該縱向軌道的連接部包括向下而設(shè)的滾輪，以抵貼該橫向軌道上表面。
[0017]進(jìn)一步地，該鉛筆測(cè)試模塊的連接部包括向下而設(shè)的滾輪，以抵貼該縱向軌道的上表面。
[0018]進(jìn)一步地，該鉛筆測(cè)試模塊具有容納鉛筆的長(zhǎng)孔，該長(zhǎng)孔與測(cè)試底座呈45°角度而設(shè)，該鉛筆夾持件設(shè)于該長(zhǎng)孔處。
[0019]進(jìn)一步地，該鉛筆測(cè)試模塊還包括一個(gè)或多個(gè)重量砝碼以及用于承載該重量砝碼的承載面，該縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的連接部具有壓縮變形件，以根據(jù)該鉛筆測(cè)試模塊的承重量調(diào)整鉛筆對(duì)硅片的壓力。
[0020]進(jìn)一步地，該壓縮變形件為壓縮彈簧。
[0021]進(jìn)一步地，該縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的連接部具有高度調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)該縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的高度以調(diào)整鉛筆對(duì)硅片的壓力。
[0022]本發(fā)明提供的硅片硬度測(cè)試裝置，通過將硅片固定在本發(fā)明的測(cè)試底座上，并通過橫向軌道、縱向軌道和鉛筆測(cè)試模塊的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)鉛筆二維方向的任意移動(dòng)，從而對(duì)硅片上任意位置的芯片進(jìn)行硬度測(cè)試；本發(fā)明的硅片硬度測(cè)試裝置與被測(cè)硅片僅有鉛筆尖一個(gè)接觸點(diǎn)，較佳地通過重量砝碼或高度調(diào)節(jié)件調(diào)整鉛筆尖對(duì)硅片的壓力，可以在有效、準(zhǔn)確測(cè)量硅片硬度的同時(shí)，測(cè)試壓力均勻、統(tǒng)一，避免對(duì)硅片表面造成壓碎。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為能更清楚理解本發(fā)明的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:
[0024]圖1是本發(fā)明硅片硬度測(cè)試裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明硅片硬度測(cè)試裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)施例的硅片硬度測(cè)試裝置包括:
[0027]測(cè)試底座11，用于承載被測(cè)硅片2 ；
[0028]娃片夾持件12,設(shè)于測(cè)試底座11上,用于夾持固定娃片2于測(cè)試底座11上；
[0029]橫向軌道13，固定于測(cè)試底座11上；
[0030]縱向軌道14，設(shè)于橫向軌道13上，具有與橫向軌道13滑動(dòng)連接的連接部，以使縱向軌道14沿著橫向軌道13平移；
[0031]鉛筆測(cè)試模塊15，設(shè)于縱向軌道14上，具有與縱向軌道14滑動(dòng)連接的連接部，以使鉛筆測(cè)試模塊15沿著縱向軌道14平移，鉛筆測(cè)試模塊15還包括鉛筆夾持件151，用于夾持固定不同鉛筆3 (如2H至9H)，以對(duì)固定于測(cè)試底座11上的硅片2表面進(jìn)行硬度測(cè)試。
[0032]本實(shí)施例通過將硅片2固定在測(cè)試底座11上，并通過橫向軌道13、縱向軌道14和鉛筆測(cè)試模塊15的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)鉛筆二維方向的任意移動(dòng)，從而對(duì)硅片2上任意位置的芯片進(jìn)行硬度測(cè)試；本實(shí)施例的硅片硬度測(cè)試裝置與被測(cè)硅片2僅有鉛筆尖一個(gè)接觸點(diǎn)，可以在有效、準(zhǔn)確測(cè)量硅片硬度的同時(shí)，測(cè)試壓力均勻、統(tǒng)一，避免對(duì)硅片表面造成壓碎。
[0033]為了適用于不同尺寸硅片的測(cè)試，可以以活動(dòng)的形式設(shè)置硅片夾持件12，即在測(cè)試底座上開設(shè)滑槽，將硅片夾持件12設(shè)于滑槽內(nèi)，以移動(dòng)來夾持固定不同尺寸的硅片。本實(shí)施例較佳地采用十字形滑槽121，并設(shè)于測(cè)試底座11的中間位置，四個(gè)硅片夾持件12分別設(shè)于十字形滑槽的四條邊內(nèi)，以將不同尺寸的硅片夾持固定于測(cè)試底座中間。
[0034]本實(shí)施例的橫向軌道13包括兩條設(shè)于測(cè)試底座11邊緣位置的對(duì)稱兩條，縱向軌道14分別與兩條橫向軌道13滑動(dòng)連接，以提高縱向軌道平移的穩(wěn)定性和精確性。橫向軌道和縱向軌道之間的滑動(dòng)連接，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的方式，本實(shí)施例采用在縱向軌道連接部的下端向下設(shè)置滾輪，以抵貼橫向軌道上表面，實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)連接。實(shí)際應(yīng)用中，為了防止縱向軌道滑落，可以在橫向軌道的上表面設(shè)置橫截面為凹形的軌道結(jié)構(gòu)，以容納滾輪在凹形軌道結(jié)構(gòu)內(nèi)滾動(dòng)；或者將縱向軌道的連接部設(shè)置成凹口型，以容納部分或全部橫截面的橫向軌道。
[0035]基于同樣原理，本實(shí)施例的鉛筆測(cè)試模塊15也采用上述滑動(dòng)連接的方式，即在鉛筆測(cè)試模塊的連接部下端向下設(shè)置滾輪，以抵貼縱向軌道的上表面。實(shí)際應(yīng)用中，為了防止鉛筆測(cè)試模塊滑落，可以在縱向軌道的上表面設(shè)置橫截面為凹形的軌道結(jié)構(gòu)，以容納滾輪在凹形軌道結(jié)構(gòu)內(nèi)滾動(dòng)；或者將鉛筆測(cè)試模塊的連接部設(shè)置成凹口型，以容納部分或全部橫截面的縱向軌道。
[0036]本實(shí)施例中，鉛筆測(cè)試模塊15為一金屬方塊，其具有容納鉛筆3的長(zhǎng)孔152，長(zhǎng)孔152設(shè)置成與測(cè)試底座11表面呈45°角度，以符合鉛筆硬度測(cè)試的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，鉛筆夾持件151設(shè)于長(zhǎng)孔152處，以對(duì)其內(nèi)的鉛筆進(jìn)行夾持固定，實(shí)際應(yīng)用中，鉛筆夾持件151可以是一螺絲。
[0037]實(shí)際應(yīng)用中，為了增加硅片硬度的測(cè)試窗口，需要對(duì)硅片增加一定的壓力，可以在鉛筆測(cè)試模塊上設(shè)置承載面并加以一個(gè)或多個(gè)重量砝碼，同時(shí)，需要在縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的連接部設(shè)置壓縮變形件，如壓縮彈簧等彈性材料，以使鉛筆尖處可產(chǎn)生重量砝碼帶來的壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)硅片壓力的調(diào)整；另一方面，也可以在縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的連接部設(shè)置高度調(diào)節(jié)件，亦可產(chǎn)生鉛筆尖對(duì)硅片的不同壓力。
【權(quán)利要求】
1.一種硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于，其包括: 測(cè)試底座，用于承載被測(cè)硅片； 硅片夾持件，設(shè)于該測(cè)試底座上，用于夾持固定硅片于該測(cè)試底座上； 橫向軌道，固定于該測(cè)試底座上； 縱向軌道，設(shè)于該橫向軌道上，具有與該橫向軌道滑動(dòng)連接的連接部，以使該縱向軌道沿著橫向軌道平移； 鉛筆測(cè)試模塊，設(shè)于該縱向軌道上，具有與該縱向軌道滑動(dòng)連接的連接部，以使該鉛筆測(cè)試模塊沿著縱向軌道平移，該鉛筆測(cè)試模塊還包括鉛筆夾持件，用于夾持固定不同鉛筆，以對(duì)固定于該測(cè)試底座上的硅片表面進(jìn)行硬度測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該測(cè)試底座上開設(shè)有滑槽，該硅片夾持件設(shè)于該滑槽內(nèi)，用于移動(dòng)以夾持固定不同尺寸的硅片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該測(cè)試底座的中間位置設(shè)有十字形滑槽，四個(gè)硅片夾持件分別設(shè)于該十字形滑槽的四條邊內(nèi)以夾持固定硅片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該測(cè)試底座的邊緣位置設(shè)有對(duì)稱的兩條橫向軌道，該縱向軌道分別與該兩條橫向軌道滑動(dòng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該縱向軌道的連接部包括向下而設(shè)的滾輪，以抵貼該橫向軌道上表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該鉛筆測(cè)試模塊的連接部包括向下而設(shè)的滾輪，以抵貼該縱向軌道的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該鉛筆測(cè)試模塊具有容納鉛筆的長(zhǎng)孔，該長(zhǎng)孔與測(cè)試底座呈45°角度而設(shè)，該鉛筆夾持件設(shè)于該長(zhǎng)孔處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該鉛筆測(cè)試模塊還包括一個(gè)或多個(gè)重量砝碼以及用于承載該重量砝碼的承載面，該縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的連接部具有壓縮變形件，以根據(jù)該鉛筆測(cè)試模塊的承重量調(diào)整鉛筆對(duì)硅片的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該壓縮變形件為壓縮彈簧。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的硅片硬度測(cè)試裝置，其特征在于:該縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的連接部具有高度調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)該縱向軌道和/或鉛筆測(cè)試模塊的高度以調(diào)整鉛筆對(duì)硅片的壓力。
【文檔編號(hào)】G01N3/40GK104297084SQ201410554529
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】葉紅波, 王勇, 張悅強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海集成電路研發(fā)中心有限公司, 成都微光集電科技有限公司