特開 2023-167454 試験装置の調整方法、及び、試験装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023167454

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】試験装置の調整方法、及び、試験装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/20 20060101AFI20231116BHJP

【ＦＩ】

G01N3/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022078644

(22)【出願日】2022-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100142804

【弁理士】

【氏名又は名称】大上 寛

(72)【発明者】

【氏名】小林 真

【テーマコード（参考）】

2G061

【Ｆターム（参考）】

2G061AA07

2G061AB03

2G061BA04

2G061CA05

2G061CB01

2G061CC11

2G061DA01

2G061EA01

2G061EB05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】４点曲げ試験に関し、試験片の支持部に対する圧子の正確な位置調整を実現可能とする新規な技術を提案する。
【解決手段】所定の間隔を有して配設され試験片の下面を支持する一対の支持部８ｂと、支持部８ｂで支持された試験片に当接し押圧する一対の当接部３９ａを有した圧子３９と、試験片に対して圧子３９を相対的に近接移動させる圧子移動ユニットと、圧子３９が試験片を押圧する荷重を計測する荷重計測ユニットと、を備えた試験装置の調整方法であって、一対の当接部３９ａと一対の支持部８ｂを撮像し撮像画像を形成して表示する撮像画像形成ステップと、撮像画像から一対の支持部８ｂの各先端位置と、当接部３９ａの各先端位置と、を検出する検出ステップと、検出された各先端位置に基づいて、一対の当接部８ｂと一対の支持部３９ａとが水平方向において平行になるように圧子３９の角度調整を行う。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の間隔を有して配設され試験片の下面を支持する一対の支持部と、
該支持部より上方且つ一対の該支持部の間に配置され該支持部で支持された試験片に当接し押圧する一対の当接部を有した圧子と、
一対の該支持部で支持された試験片に対して該圧子を相対的に近接移動させる圧子移動ユニットと、
該圧子が一対の該支持部で支持された試験片を押圧する荷重を計測する荷重計測ユニットと、
を備えた試験装置の調整方法であって、
該圧子の一対の該当接部と一対の該支持部を撮像し撮像画像を形成する撮像画像形成ステップと、
該撮像画像から一対の該支持部の各先端位置と、該圧子の一対の該当接部の各先端位置と、を検出する検出ステップと、
検出された各先端位置に基づいて、一対の該当接部と一対の該支持部とが水平方向において平行になるように該圧子の角度調整を行う第１調整ステップと、
を備えた試験装置の調整方法。

【請求項2】

該検出ステップと第１調整ステップの間において、
検出された一対の該支持部の各先端位置を結ぶ補助線と、
検出された一対の該当接部の各先端位置を結ぶ補助線と、を表示する第１補助線表示ステップを備えたことを特徴とする請求項１に記載の試験装置の調整方法。

【請求項3】

該第１調整ステップの後に、
一対の該支持部の各先端位置の間の中心である第１中心と、該当接部の各先端位置の間の中心である第２中心と、を検出するとともに、
該第１中心と該第２中心の位置にそれぞれ垂直方向の補助線を表示する第２補助線表示ステップと、
水平方向において該第１中心と該第２中心を一致させるための第２調整ステップと、
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の試験装置の調整方法。

【請求項4】

試験装置であって、
所定の間隔を有して配設され試験片の下面を支持する一対の支持部と、
該支持部より上方且つ一対の該支持部の間に配置され該支持部で支持された試験片に当接し押圧する一対の当接部を有した圧子と、
一対の該支持部で支持された試験片に対して該圧子を相対的に近接移動させる圧子移動ユニットと、
該圧子が一対の該支持部で支持された試験片を押圧する荷重を計測する荷重計測ユニットと、
該圧子と該支持部とを撮像する撮像ユニットと、
該撮像ユニットの撮像画像を表示する表示モニタと、
少なくとも該圧子移動ユニットを制御するコントローラと、を備え、
該コントローラは、
該圧子の一対の該当接部と一対の該支持部を撮像して形成した撮像画像から一対の該支持部の各先端位置と、該圧子の一対の該当接部の各先端位置と、を検出し、一対の該当接部の先端位置と一対の該支持部の先端位置とをそれぞれ結んだ補助線を該表示モニタ上に表示する、試験装置。

【請求項5】

一対の該支持部の各先端位置の間の中心である第１中心と、一対の該当接部の各先端位置の間の中心である第２中心と、を検出し、該第１中心と該第２中心の位置にそれぞれ垂直方向の補助線を該表示モニタ上に表示する、
ことを特徴とする請求項４に記載の試験装置。

【請求項6】

該一対の当接部は、一つの圧子の先端に形成される、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体チップなどの試験片の強度を測定するための試験装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に開示されるように、半導体チップの破壊試験を行い、半導体チップの強度を測定する試験装置が知られている。この種の試験装置では、一般的にＳＥＭＩ規格Ｇ８６－０３０３で既定される３点曲げ試験や４点曲げ試験が広く利用されている。

【0003】

半導体チップを形成する過程において、半導体ウェーハの裏面研削に伴ってウェーハ裏面には研削歪みが生成される。更に、裏面研削後の切削ブレードによるダイシングに伴い、半導体チップの側面には切削歪みが生成される。これら研削歪みや切削歪みは、半導体チップの強度に影響するものであり、半導体チップの強度の測定は製品の品質を保証する上で重要であることから、より正確に測定可能とすることが求められている。

【0004】

３点曲げ試験では、所定の間隔を有して配置された一対の支持部で試験片を支持し、圧子を一対の支持部の中央に位置付けた状態で、圧子で試験片を押圧し試験片を破壊する。そして、試験片が破壊した時の圧子の荷重を測定し、試験片破損時の荷重と支持部の支点間距離、試験片厚み及び試験片の幅をもとに、以下の計算式にて抗折強度が算出される。
抗折強度σ＝３ＬＷ／２ｂｈ^２ （式１）
（Ｌ：支点間距離ｍｍ、Ｗ：圧子荷重値Ｎ、ｂ：試験片幅ｍｍ、ｈ：試験片厚みｍｍ）

【0005】

以上のように、一対の支持部で支持した試験片の中央に荷重を加える３点曲げに対し、４点曲げ試験では、一対の支持部から等しい距離に一対の圧子の先端を位置づけるとともに、同じ大きさの２点の荷重を加えて試験片を押圧し破壊することとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００５－０１７０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

４点曲げ試験において、２点の圧子の先端が同じ高さではなく、試験片を押圧するタイミングが変わってしまうと正確な測定ができないことになる。

【0008】

このため、試験装置の移設や圧子の交換等を行った際には、圧子の精密な位置調整が要求されることになるが、従来は、作業者が支持部上に定規等を載置した状態で圧子を近づけるとともに、目視で定規の目盛りを確認しながら圧子の位置調整を行っていた。

【0009】

このような作業者による手作業、及び、目視による圧子の位置調整は、作業者によってばらつきが生じやすく、正確な強度測定を実現するために改善が切望されていた。

【0010】

以上に鑑み、本願発明は、４点曲げ試験に関し、試験片の支持部に対する圧子の正確な位置調整を実現可能とする新規な技術を提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0012】

本発明の一態様によれば、所定の間隔を有して配設され試験片の下面を支持する一対の支持部と、該支持部より上方且つ一対の該支持部の間に配置され該支持部で支持された試験片に当接し押圧する一対の当接部を有した圧子と、一対の該支持部で支持された試験片に対して該圧子を相対的に近接移動させる圧子移動ユニットと、該圧子が一対の該支持部で支持された試験片を押圧する荷重を計測する荷重計測ユニットと、を備えた試験装置の調整方法であって、該圧子の一対の該当接部と一対の該支持部を撮像し撮像画像を形成する撮像画像形成ステップと、該撮像画像から一対の該支持部の各先端位置と、該圧子の一対の該当接部の各先端位置と、を検出する検出ステップと、検出された各先端位置に基づいて、一対の該当接部と一対の該支持部とが水平方向において平行になるように該圧子の角度調整を行う第１調整ステップと、を備えた試験装置の調整方法とする。

【0013】

また、本発明の一態様によれば、該検出ステップと第１調整ステップの間において、検出された一対の該支持部の各先端位置を結ぶ補助線と、検出された一対の該当接部の各先端位置を結ぶ補助線と、を表示する第１補助線表示ステップを備えることとする。

【0014】

また、本発明の一態様によれば、該第１調整ステップの後に、一対の該支持部の各先端位置の間の中心である第１中心と、該当接部の各先端位置の間の中心である第２中心と、を検出するとともに、該第１中心と該第２中心の位置にそれぞれ垂直方向の補助線を表示する第２補助線表示ステップと、水平方向において該第１中心と該第２中心を一致させるための第２調整ステップと、を備えることとする。

【0015】

また、本発明の一態様によれば、試験装置であって、所定の間隔を有して配設され試験片の下面を支持する一対の支持部と、該支持部より上方且つ一対の該支持部の間に配置され該支持部で支持された試験片に当接し押圧する一対の当接部を有した圧子と、一対の該支持部で支持された試験片に対して該圧子を相対的に近接移動させる圧子移動ユニットと、該圧子が一対の該支持部で支持された試験片を押圧する荷重を計測する荷重計測ユニットと、該圧子と該支持部とを撮像する撮像ユニットと、該撮像ユニットの撮像画像を表示する表示モニタと、少なくとも該圧子移動ユニットを制御するコントローラと、を備え、該コントローラは、該圧子の一対の該当接部と一対の該支持部を撮像して形成した撮像画像から一対の該支持部の各先端位置と、該圧子の一対の該当接部の各先端位置と、を検出し、一対の該当接部の先端位置と一対の該支持部の先端位置とをそれぞれ結んだ補助線を該表示モニタ上に表示する、試験装置とする。

【0016】

また、本発明の一態様によれば、一対の該支持部の各先端位置の間の中心である第１中心と、一対の該当接部の各先端位置の間の中心である第２中心と、を検出し、該第１中心と該第２中心の位置にそれぞれ垂直方向の補助線を該表示モニタ上に表示する、こととする。

【0017】

また、本発明の一態様によれば、該一対の当接部は、一つの圧子の先端に形成されることとする。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明の一態様によれば、４点曲げ試験において、撮像画像をもとに圧子の先端位置や試験片の支持部の先端位置が検出をすることで、圧子の位置調整をより高精度、かつ、容易に行うことが可能となる。

【0019】

また、本発明の一態様によれば、一対の当接部は、一つの圧子の先端に形成されるため、一対の当接部の各先端位置を個別ではなく一体として調整することが可能となり、圧子全体としての調整を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】試験装置を示す斜視図である。

【図2】支持ユニットを示す斜視図である。

【図3】支持ユニットと圧子の構成について説明する図である。

【図4】コントローラの構成例について示す図である。

【図5】（Ａ）は試験片がセットされた状態について説明する図である。（Ｂ）は圧子が試験片に接触した状態を示す図である。（Ｃ）は試験片が破壊された状態を示す図である。

【図6】圧子の位置調整を行う際のフローチャートである。

【図7】撮像画像の例について示す図である。

【図8】第１調整ステップ後の撮像画像の例について示す図である。

【図9】第２調整ステップについて説明する図である。

【図10】第２調整ステップ後の撮像画像の例について示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る試験装置２は、直方体状に形成された箱型の下部容器４を備える。下部容器４には、下部容器４の上面４ａ側で上方に向かって開口する直方体状の開口部４ｂが形成されている。この開口部４ｂの内部には、試験装置２によって強度が測定される試験片を支持する支持ユニット６が設けられている。

【0022】

図２は、支持ユニット６を示す斜視図である。支持ユニット６は、試験片を支持する一対の支持台８を備える。一対の支持台８はそれぞれ直方体状に形成され、一対の支持台８の間に隙間１０が設けられるように互いに離隔された状態で配置されている。また、一対の支持台８は、その上面８ａの長手方向が第１水平方向（Ｙ軸方向、前後方向）に沿うように配置されている。この一対の支持台８上に、強度が測定される試験片（チップ）が配置される。

【0023】

一対の支持台８の上面８ａ側には、それぞれ、上面８ａから上方に突出する凸条を形成する支持部８ｂが形成されている。支持部８ｂは、例えばステンレス鋼材等の金属でなり、その長さ方向がＹ軸方向に沿うように隙間１０に隣接して配置されている。一対の支持部８ｂは、隙間１０を挟んで互いに離隔した状態で配置されており、試験片の下面側を支持する。なお、図２では、上面が曲面状に形成された支持部８ｂを示している。

【0024】

また、一対の支持台８の上面８ａには、支持部８ｂよりも柔軟な材質（ゴムスポンジ等）でなる板状の接触部材１２がそれぞれ設けられている。一対の接触部材１２は、平面視で矩形状に形成され、一対の支持部８ｂの両側に設けられている。すなわち、接触部材１２はそれぞれ支持部８ｂの隙間１０とは反対側に配置されており、一対の支持部８ｂは一対の接触部材１２の間に配置されている。

【0025】

接触部材１２の上面は、試験片と接触して試験片を支持する接触面１２ａを構成する。なお、接触部材１２は、その接触面１２ａが支持部８ｂの上端よりも上方（例えば、支持部８ｂの上端から１ｍｍ程度上方）に配置されるように設けられている。そのため、試験片を一対の支持台８上に配置すると、試験片の下面側は支持部８ｂとは接触せず、接触部材１２の接触面１２ａと接触する。

【0026】

一対の支持台８の後方側には、一対の支持台８をそれぞれ第１水平方向と垂直な第２水平方向（Ｘ軸方向、左右方向）に沿って移動させる支持部移動機構１４が設けられている。支持部移動機構１４は、直方体状の支持構造１６を備え、支持構造１６の前面側（表面側）には一対のガイドレール１８がＸ軸方向に沿って所定の間隔で固定されている。

【0027】

一対のガイドレール１８の間には、一対のガイドレール１８と概ね平行に配置された一対のボールネジ２０が設けられている。一対のボールネジ２０の一端部にはそれぞれ、ボールネジ２０を回転させるパルスモータ２２が連結されている。

【0028】

さらに、支持部移動機構１４は、一対の支持台８の後面側にそれぞれ固定される一対の移動プレート２４を備える。移動プレート２４はそれぞれ、支持構造１６の前面側に設けられた一対のガイドレール１８にスライド可能に装着されている。

【0029】

また、一対の移動プレート２４の後面側（裏面側）にはそれぞれ、ナット部（不図示）が設けられている。一対の移動プレート２４の一方に設けられたナット部は一対のボールネジ２０の一方に螺合され、一対の移動プレート２４の他方に設けられたナット部は一対のボールネジ２０の他方に螺合されている。

【0030】

パルスモータ２２によってボールネジ２０を回転させると、ボールネジ２０に螺合された移動プレート２４がガイドレール１８に沿ってＸ軸方向に移動する。これにより、一対の支持台８それぞれのＸ軸方向における位置と、隙間１０の幅とが制御される。

【0031】

図１に示すように、下部容器４の上方には、押圧ユニット２６が設けられている。押圧ユニット２６は、支持ユニット６によって支持された試験片を押圧するとともに、試験片の押圧時に押圧ユニット２６にかかる荷重を測定する。

【0032】

押圧ユニット２６は、圧子移動ユニット４０に接続された上下移動ユニット２８を備える。上下移動ユニット２８の下面側には、上下移動ユニット２８の下面から下方に向かって配置された円筒状の第１支持部材３０が接続されており、第１支持部材３０の下端側には、ロードセル等でなる荷重計測ユニット３２が固定されている。

【0033】

荷重計測ユニット３２の下側には、第２支持部材３４を介して第３支持部材３６が接続されている。第３支持部材３６の下部には、圧子固定部材３７が固定され、圧子固定部材３７には圧子３９が固定される。

【0034】

図３に示すように、圧子３９の先端（下端）には一対の当接部３９ａ，３９ａが設けられ、略Ｖ字形状となるように構成される。圧子３９の上端は圧子固定部材３７に固定される。圧子３９は紙面垂直方向に伸長する部材であり、図２に示す支持台８と同様に、図２のＹ軸方向において幅を有する部材で構成される。なお、圧子３９は一対の当接部３９ａ，３９ａを有する一つの部材にて構成する他、当接部を有する２つの部材を圧子固定部材３７に固定することで一つの圧子が構成されるのであってもよい。

【0035】

図１に示すように、押圧ユニット２６の後方側（裏面側）には、押圧ユニット２６を鉛直方向（Ｚ軸方向、上下方向）に沿って移動させる圧子移動ユニット４０が設けられている。圧子移動ユニット４０は、直方体状の支持構造４２を備え、支持構造４２の前面側（表面側）には一対のガイドレール４４がＺ軸方向に沿って所定の間隔で固定されている。

【0036】

一対のガイドレール４４の間には、一対のガイドレール４４と概ね平行に配置されたボールネジ４６が設けられている。ボールネジ４６の一端部には、ボールネジ４６を回転させるパルスモータ４８が連結されている。

【0037】

押圧ユニット２６の上下移動ユニット２８の後面側（裏面側）は、一対のガイドレール４４にスライド可能に装着される。また、上下移動ユニット２８の後面側にはナット部（不図示）が設けられており、このナット部はボールネジ４６に螺合される。

【0038】

パルスモータ４８によってボールネジ４６を回転させると、上下移動ユニット２８がガイドレール４４に沿ってＺ軸方向に移動する。これにより、押圧ユニット２６のＺ軸方向における位置が制御される。そして、圧子移動ユニット４０によって押圧ユニット２６をＺ軸方向に沿って移動させることにより、圧子３９が支持ユニット６に対して相対的に接近及び離隔する。

【0039】

また、上下移動ユニット２８の両側面には、板状に形成された一対の接続部材５０が固定されている。接続部材５０は、上下移動ユニット２８の側面から下方に向かって設けられ、接続部材５０の下端は第３支持部材３６の下端よりも下方に配置されている。

【0040】

一対の接続部材５０の下端部には、圧子３９側に向かって突出する一対の上部容器支持部５０ａが形成されている。この一対の上部容器支持部５０ａの間には、圧子３９の先端を覆う直方体状の上部容器５２（カバー）が固定されている。上部容器５２は、下部容器４の上方に配置されており、両側面が一対の上部容器支持部５０ａによって支持されている。

【0041】

図３に示すように、上部容器５２は、例えば透明な材質（ガラス、プラスチック等）でなり、箱型に形成されている。上部容器５２には、上部容器５２の下面５２ａ（図１）側で下方に向かって開口する直方体状の開口部５２ｂが形成されている。また、上部容器５２の上面５２ｃ側には圧子挿入穴５２ｄが形成されており、この圧子挿入穴５２ｄには圧子３９の先端が挿入され、圧子３９の先端は上部容器５２内に配置される。なお、図１では、上部容器５２内に挿入された圧子３９の一部を破線で表している。

【0042】

図１に示すように、上部容器５２は、下部容器４の開口部４ｂ（図１）に挿入可能な大きさに形成されており、平面視で下部容器４の開口部４ｂ（図１）の内側に配置される。また、上部容器５２の開口部５２ｂ（図３）は、支持ユニット６を収容可能な大きさに形成されている。そのため、圧子移動ユニット４０によって押圧ユニット２６を下方に移動させると、上部容器５２が下部容器４の開口部４ｂ（図１）に挿入され、支持ユニット６の上側が上部容器５２によって覆われる。

【0043】

図１に示すように、上部容器５２の側壁５２ｅには、気体供給管挿入穴５２ｆが設けられている。図３に示すように、この気体供給管挿入穴５２ｆには、圧子３９の側面、及び、周囲に気体噴射してエアブローを行うための供給するための気体供給管５６が挿通される。気体供給管５６は可撓性のある樹脂製のチューブにて構成することができ、気体供給ユニット５４のバルブ５８を介して気体供給源６０と接続される。

【0044】

図１に示すように、下部容器４の底部には、下部容器４の開口部４ｂの底から下部容器４の下面（底面）４ｃに貫通する破片排出口４ｄが形成されている。この破片排出口４ｄには、下部容器４の内部に存在する試験片の破片を排出する破片排出ユニット６２が接続されている。

【0045】

図１に示すように、破片排出ユニット６２は、試験片の破片を排出するための経路を構成する破片排出路６４を備える。破片排出路６４の一端側は破片排出口４ｄに接続され、破片排出路６４の他端側はバルブ６６を介して吸引源６８に接続されている。

【0046】

図１に示すように、破片排出路６４中には、試験片の破片を回収する破片回収部７０が設けられている。破片回収部７０は、フィルター等によって構成されており、破片排出路６４を通過する試験片の破片を捕獲する。バルブ６６を開くと、下部容器４の開口部４ｂの内部に散乱する試験片の破片が破片排出口４ｄから吸引され、破片回収部７０で回収される。

【0047】

図１に示すように、下部容器４の後方側には撮像ユニット（カメラ）７２が設けられており、下部容器４の前方側には撮像ユニット７２に向かって光を照射する光源７４が設けられている。撮像ユニット７２及び光源７４の位置は、支持ユニット６によって支持された試験片や圧子３９の先端等を撮像ユニット７２によって撮像可能となるように調整される。

【0048】

光源７４から光を照射しつつ撮像ユニット７２で圧子３９の先端を撮影することにより、試験片が圧子３９で押圧されている様子や、圧子３９の先端の状態（異物の付着の有無、欠けの有無等）を観察できる。ただし、撮像ユニット７２による撮像が十分に明るい環境下で行われる場合には、光源７４を省略してもよい。

【0049】

図１に示すように、また、試験装置２を構成する各構成要素は、試験装置２の動作を制御するコントローラ２００と接続されている。このコントローラ２００により、支持部移動機構１４、荷重計測ユニット３２、圧子移動ユニット４０、気体供給ユニット５４、破片排出ユニット６２、撮像ユニット７２、光源７４等の動作が制御される。

【0050】

図４はコントローラ２００の構成例を示すものであり、コントローラ２００は、図１に示される圧子３９の２つの先端位置、及び、一対の支持部８ｂの先端位置を検出するための位置検出部２０１、圧子３９の２つの先端位置、及び、各支持部８ｂの各先端位置に基づいてそれぞれ補助線を表示させるための補助線作成部２０２、補助線同士が平行であるかを判定するための平行判定部２０３、圧子３９の２つの先端位置、及び、一対の支持部８ｂの先端位置の水平方向における中心をそれぞれ算出する中心位置算出部２０４、各中心の水平方向の位置が一致するかを判定するための水平位置判定部２０５、スピーカー３０１から発生させる音声の調子を設定する音調設定部２０６、スピーカー３０１の音量等を制御するスピーカー制御部２０７、を有する。

【0051】

図４に示すように、コントローラ２００は、圧子３９（図１）を上下に移動させる圧子移動ユニット４０（図１）の動作制御をする圧子移動制御部２０８、一対の支持部８ｂ（図２）を左右に移動させる支持部移動機構１４（図２）の移動制御をする支持部移動制御部２０９、撮像ユニット７２による圧子と支持部の撮像を制御する撮像制御部２１０、を有する。

【0052】

図４に示すように、コントローラ２００には、音声を作業者に聞かせるためのスピーカー３０１と、各種情報が表示されとともに作業者に入力操作を可能とする表示モニタ３０２と、撮像ユニット７２が接続される。表示モニタ３０２は、例えば、図１に示すように、タッチパネルにより構成することすることができる。なお、入力操作を行うための操作部が表示モニタと独立して設けられ、表示モニタには表示のみが行われることとしてもよい。

【0053】

次に、以上の構成による強度の測定について説明する。
図５（Ａ）に示すように、試験片１１が一対の支持台８を跨ぐように接触部材１２の上面にセットされる。試験片１１は、例えば、矩形の半導体チップであるが、特に限定されるものではない。

【0054】

図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、圧子３９を下降させ、一対の当接部３９ａを試験片１１の上面に当接させる。この際に圧子３９にかかる荷重（Ｚ軸方向の力）が、荷重計測ユニット３２（図１）によって測定される。

【0055】

図５（Ｂ）に示すように、圧子３９が更に下降すると、試験片１１が圧子３９によって更に押圧され、試験片１１を支持する接触部材１２が圧縮するとともに試験片１１が撓む。その結果、試験片１１の下面側が支持台８の支持部８ｂと接触する。試験片１１が支持部８ｂと接触すると、試験片１１が一対の支持部８ｂによって支持され、試験片１１を押圧する圧子３９にかかる荷重が増大する。

【0056】

図５（Ｃ）に示すように、圧子３９が更に下降すると、試験片１１がさらに撓んで試験片１１が破壊される。試験片１１が破壊されると、荷重計測ユニット３２（図３）によって測定される荷重が最大値からゼロに減少する。そのため、荷重計測ユニット３２によって測定された荷重の値の変化から、試験片１１が破壊されたタイミングを検出できる。また、荷重計測ユニット３２によって測定された荷重の最大値が、試験片１１の強度として測定される。

【0057】

次に、圧子の位置調整を行う方法について、図６に示すフローチャートの順に説明する。
＜撮像画像形成ステップＳ１＞
図７に示すように、圧子３９の一対の当接部３９ａと一対の支持部８ｂを撮像し撮像画像８０を形成して表示するステップである。

【0058】

具体的には、圧子３９を下降させて当接部３９ａを支持台８の近傍に位置づけるとともに、撮像制御部２１０（図４）にて撮像ユニット７２（図１）を起動し、圧子３９の先端の一対の当接部３９ａと、一対の支持部８ｂを含む領域を撮像して撮像画像８０を取得する。この撮像画像８０は、表示モニタ３０２に表示されるものであり、静止画像とするほか、撮像エリアの様子がリアルタイムで更新される動画としてもよい。

【0059】

＜検出ステップＳ２＞
図７に示すように、撮像画像８０から一対の支持部８ｂの各先端位置８ｃと、圧子３９の一対の当接部３９ａの各先端位置３９ｃと、を検出するステップである。

【0060】

具体的には、位置検出部２０１（図４）が撮像された撮像画像８０を解析し、各支持部８ｂの各先端位置８ｃや、各当接部３９ａの各先端位置３９ｃを検出する。各支持部８ｂの各先端位置８ｃの位置は、例えば各支持部８ｂの最も高い箇所を特定することで検出できる。当接部３９ａの各先端位置３９ｃの位置は、例えば各当接部３９ａの最も低い箇所を特定することで検出できる。

【0061】

＜第１補助線表示ステップＳ３＞
図７に示すように、補助線作成部２０２（図４）により、検出された一対の支持部８ｂの各先端位置８ｃを結ぶ補助線８ｈと、検出された一対の当接部３９ａの各先端位置３９ｃを結ぶ補助線３９ｈと、を表示するステップである。

【0062】

なお、補助線８ｈ，３９ｈに加え、両補助線８ｈ，３９ｈの角度や角度のズレ量の数値が表示されることとしてもよい。これにより、作業者が補助線８ｈ，３９ｈの傾きのズレを認識することができる。

【0063】

＜第１調整ステップＳ４＞
図７に示すように、検出された各先端位置８ｃ，３９ｃに基づいて、一対の当接部３９ａと一対の支持部８ｂとが水平方向において平行になるように圧子３９の角度調整を行うステップである。

【0064】

具体的には、図７に示すように、一対の支持部８ｂについての補助線８ｈに対し、一対の当接部３９ａについての補助線３９ｈが水平方向において平行となるように、圧子３９の角度を調整する。図７では、当接部３９ａについての補助線３９ｈが、支持部８ｂについての補助線８ｈに対して平行でなく、傾いていることを示している。

【0065】

圧子３９の角度調整は、作業者が表示モニタ３０２を見ながら圧子３９（図３）の固定角度を調整することで行うことができる。固定角度の調整は、例えば第３支持部材３６（図３）に対する圧子固定部材３７の角度調整等により行われる。この他、例えば、第３支持部材３６の角度を調整する電動式の自動調整機構を設け、作業者の表示モニタ３０２の操作によって自動で圧子３９の角度調整を完了させることとしてもよい。

【0066】

図８に示すように、補助線作成部２０２（図４）は、圧子３９の角度調整に応じて補助線３９ｈを更新し、平行判定部２０３（図４）は、補助線３９ｈが補助線８ｈと平行であるか否かを判定する。平行と判定された場合には、例えば、表示モニタ３０２に平行となったことの表示３０４がされるとともに、スピーカー３０１（図１）から音声が出力される。これにより、作業者は両補助線３９ｈ，８ｈが平行になったことを認識することができる。

【0067】

なお、平行判定部２０３（図４）は、第１補助線表示ステップＳ３が終わった時点で、補助線３９ｈが補助線８ｈと平行であるか否かの判定を行い、平行である場合には、上記と同様に表示３０４（図８）や音声出力を行うことで、作業者に両補助線３９ｈ，８ｈが平行であることを認識させることができる。

【0068】

また、第１調整ステップＳ４においては、圧子３９の角度調整が必要となるが、図３に示すように、本実施例では、一対の当接部３９ａ，３９ａは、一つの圧子３９の先端に形成され、圧子固定部材３７に固定される。このため、一対の当接部３９ａ，３９ａの各先端位置３９ｃ，３９ｃを個別ではなく一体として調整することが可能となり、圧子３９全体としての調整を容易に行うことができる。

【0069】

＜第２補助線表示ステップＳ５＞
図８に示すように、第１調整ステップの後に、中心位置算出部２０４（図４）により、一対の支持部８ｂの各先端位置８ｃの間の中心である第１中心８Ｍと、当接部３９ａの先端位置３９ｃの間の中心である第２中心３９Ｍと、を検出し、補助線作成部２０２（図４）により、第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍの座標の位置に、それぞれ垂直方向の補助線８ｋ，３９ｋを表示するステップである。

【0070】

なお、補助線８ｋ，３９ｋに加え、補助線８ｋ，３９ｋの水平方向のズレ量Ｄの数値が表示されることとしてもよい。これにより、作業者が第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍの水平方向のズレを認識することができる。

【0071】

＜第２調整ステップＳ６＞
水平方向において第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍを一致させるステップである。
具体的には、図８及び図９に示すように、水平方向において第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍを一致させる。本実施例では、支持部移動制御部２０９（図５）は、図９に示すように、支持部移動機構１４（パルスモータ２２）を駆動して、支持部８ｂ，８ｂの支点間距離Ｌを保ったまま支持台８を水平移動させ、両支持部８ｂの先端位置８ｃの中心となる第１中心８Ｍを２つの当接部３９ａの中心となる第２中心３９Ｍに一致させる位置調整を行う。

【0072】

図８、図９の例では、第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍの間において、ズレ量Ｄが存在しており、このズレ量Ｄがゼロになるように、支持台８が図において左方向に移動されるものである。

【0073】

なお、図９に示すように、各支持部８ｂの間の距離である支点間距離Ｌは、試験片の種別によって予め規定されるものであり、この支点間距離Ｌを維持したままで両支持台８がＸ軸方向に移動される。

【0074】

この第２調整ステップＳ６は、作業者の表示モニタ３０２の操作に基づき、支持部移動制御部２０９が支持部移動機構１４の駆動と停止を自動的に行うことで、自動で位置調整を完了させることができる。この他、作業者が表示モニタ３０２の撮像画像８０を見ながら表示モニタ３０２をマニュアル操作し、支持部移動機構１４の駆動と停止を行うことで位置調整を行ってもよい。また、支持部移動機構１４（パルスモータ２２）を設けない構成とし、作業者が手作業で支持台８の位置調整がされる構成としてもよい。

【0075】

図１０に示すように、水平位置判定部２０５（図４）は、第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍの水平方向の座標が一致する否かを判定し、一致すると判定された場合には、例えば、表示モニタ３０２に中心が一致したことの表示３０５がされるとともに、スピーカー３０１（図１）から音声が出力される。これにより、作業者は第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍが一致したことを認識することができる。

【0076】

なお、水平位置判定部２０５（図４）は、第１調整ステップＳ４や第２補助線表示ステップＳ５が終わった時点で、第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍが一致するか否かの判定を行い、一致する場合には、上記と同様に表示３０５（図１０）や音声出力を行うことで、作業者に第１中心８Ｍと第２中心３９Ｍが一致することを認識させることができる。

【0077】

また、以上の実施例において、第２調整ステップＳ６では、一対の支持台８（支持部８ｂ）をＸ軸方向（水平方向）に移動させることよって、圧子３９と支持台８（支持部８ｂ）のＸ軸方向（水平方向）の相対位置を調整することとしたが、この他、圧子３９をＸ軸方向（水平方向）に移動させることで一対の支持台８（支持部８ｂ）に対する相対位置が調整される構成としてもよい。

【0078】

以上のようにして本発明によれば、４点曲げ試験において、撮像画像をもとに圧子の先端位置や試験片の支持部の先端位置が検出をすることで、圧子の位置調整をより高精度、かつ、容易に行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0079】

２ 試験装置
６ 支持ユニット
８ 支持台
８Ｍ 第１中心
８ｂ 支持部
８ｃ 先端位置
８ｈ 補助線
８ｋ 補助線
１１ 試験片
３７ 圧子固定部材
３９ 圧子
３９Ｍ 第２中心
３９ａ 当接部
３９ｃ 先端位置
３９ｈ 補助線
３９ｋ 補助線
７２ 撮像ユニット
７４ 光源
８０ 撮像画像
２００ コントローラ
２０１ 位置検出部
２０２ 補助線作成部
２０３ 平行判定部
２０４ 中心位置算出部
２０５ 水平位置判定部
２０６ 音調設定部
２０７ スピーカー制御部
２０８ 圧子移動制御部
２０９ 支持部移動制御部
２１０ 撮像制御部
３０１ スピーカー
３０２ 表示モニタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】