JPH0567644A - ボンデイングツールの平行出し方法 - Google Patents
ボンデイングツールの平行出し方法Info
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- JPH0567644A JPH0567644A JP3227893A JP22789391A JPH0567644A JP H0567644 A JPH0567644 A JP H0567644A JP 3227893 A JP3227893 A JP 3227893A JP 22789391 A JP22789391 A JP 22789391A JP H0567644 A JPH0567644 A JP H0567644A
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- JP
- Japan
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- bonding tool
- pressure sensor
- semiconductor pressure
- stage
- parallelism
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/0711—Apparatus therefor
- H10W72/07183—Means for monitoring
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料を位置決め保持するステージとボンディ
ングツールとの間の平行出し方法に関し、ボンディング
ツール周辺の構造を複雑にすることなく、また、幅広大
型のボンディングツールに対しても自動的に傾き角を検
出し、ツールの平行出しが行えるようにすることを目的
とする。 【構成】 ボンディングツールと試料を保持するステー
ジとの間に、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力セン
サを設置し、この半導体圧力センサをボンディングツー
ルの下面で加圧して得られる各成分応力に基づいて、ボ
ンディングツールの下面とステージの上面との間の平行
度を検出することを特徴とする。
ングツールとの間の平行出し方法に関し、ボンディング
ツール周辺の構造を複雑にすることなく、また、幅広大
型のボンディングツールに対しても自動的に傾き角を検
出し、ツールの平行出しが行えるようにすることを目的
とする。 【構成】 ボンディングツールと試料を保持するステー
ジとの間に、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力セン
サを設置し、この半導体圧力センサをボンディングツー
ルの下面で加圧して得られる各成分応力に基づいて、ボ
ンディングツールの下面とステージの上面との間の平行
度を検出することを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は試料を位置決め保持す
るステージとボンディングツールとの間の平行出し方法
に関し、半導体基板上の金属配線と金属製ワイヤとを接
続するワイヤボンディングなどに好適なものである。
るステージとボンディングツールとの間の平行出し方法
に関し、半導体基板上の金属配線と金属製ワイヤとを接
続するワイヤボンディングなどに好適なものである。
【0002】
【従来の技術】ワイヤボンディング技術は金属配線どう
しを電気的に接続するために一般的に使用されている技
術である。ボンディング時にはボンディングツールの下
面全体が試料のボンディング面に均一に当たることが好
ましく、そのため試料を位置決め保持するステージの上
面に対してツールの下面が平行になるように平行出しを
行う必要がある。
しを電気的に接続するために一般的に使用されている技
術である。ボンディング時にはボンディングツールの下
面全体が試料のボンディング面に均一に当たることが好
ましく、そのため試料を位置決め保持するステージの上
面に対してツールの下面が平行になるように平行出しを
行う必要がある。
【0003】従来の平行出し方法として、「ツールの平
行出し方法及び装置」(特開平3−32039号)があ
る。この方法は、ボンディングツールをステージに接触
させ、X方向の2点におけるツールの上下位置を検出
し、ステージ面に対するツールの傾き角を算出する。そ
して、この傾き角に相当する量だけツールを回転させる
ことによってツールのX方向の下面をステージと平行に
する。Y方向についても同様の処理を行い、ツールの下
面がステージの上面に対して平行になるようにする。
行出し方法及び装置」(特開平3−32039号)があ
る。この方法は、ボンディングツールをステージに接触
させ、X方向の2点におけるツールの上下位置を検出
し、ステージ面に対するツールの傾き角を算出する。そ
して、この傾き角に相当する量だけツールを回転させる
ことによってツールのX方向の下面をステージと平行に
する。Y方向についても同様の処理を行い、ツールの下
面がステージの上面に対して平行になるようにする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来例におい
ては、ステージの少なくとも3点にボンディングツール
を接触させ、3点の上下位置を検出することによってボ
ンディングツール下面のステージ面に対する傾き角を求
めている。このため、ボンディングツールをXY方向に
可動式とする必要があり、ツールを保持するヘッド部の
構造が大きく複雑なものになってしまうという不都合が
ある。
ては、ステージの少なくとも3点にボンディングツール
を接触させ、3点の上下位置を検出することによってボ
ンディングツール下面のステージ面に対する傾き角を求
めている。このため、ボンディングツールをXY方向に
可動式とする必要があり、ツールを保持するヘッド部の
構造が大きく複雑なものになってしまうという不都合が
ある。
【0005】また、液晶などの実装に用いられている熱
圧着ボンディングツールは幅が非常に広いため、ステー
ジの3つのコーナにボンディングツールのコーナを接触
させて上下位置を検出することはできない。そこで、こ
の発明はボンディングツール周辺の構造を複雑にするこ
となく、また、幅広大型のボンディングツールに対して
も自動的に傾き角を検出し、ツールの平行出しが行える
ようにすることを目的とする。
圧着ボンディングツールは幅が非常に広いため、ステー
ジの3つのコーナにボンディングツールのコーナを接触
させて上下位置を検出することはできない。そこで、こ
の発明はボンディングツール周辺の構造を複雑にするこ
となく、また、幅広大型のボンディングツールに対して
も自動的に傾き角を検出し、ツールの平行出しが行える
ようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明によるボンディ
ングツールの平行出し方法は、ボンディングツールと試
料を保持するステージとの間に、ピエゾ抵抗効果を利用
した半導体圧力センサを設置し、この半導体圧力センサ
をボンディングツールの下面で加圧して得られる各成分
応力に基づいて、ボンディングツールの下面とステージ
の上面との間の平行度を検出することを特徴とする。
ングツールの平行出し方法は、ボンディングツールと試
料を保持するステージとの間に、ピエゾ抵抗効果を利用
した半導体圧力センサを設置し、この半導体圧力センサ
をボンディングツールの下面で加圧して得られる各成分
応力に基づいて、ボンディングツールの下面とステージ
の上面との間の平行度を検出することを特徴とする。
【0007】
【作用】この発明においては、ステージの上面に対して
垂直または平行に、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧
力センサを設置し、この圧力センサをボンディングツー
ルの下面で加圧することによってセンサチップ表面の応
力を検出する。そして、この検出した各成分応力に基づ
いてステージ上面に対するボンディングツールの下面の
傾きを求める。
垂直または平行に、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧
力センサを設置し、この圧力センサをボンディングツー
ルの下面で加圧することによってセンサチップ表面の応
力を検出する。そして、この検出した各成分応力に基づ
いてステージ上面に対するボンディングツールの下面の
傾きを求める。
【0008】
【実施例】図1は、この発明の一実施例を示す構成図で
ある。この実施例はピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧
力センサを応用し、センサチップ表面の応力検出から傾
き角を検出しようとするものである。
ある。この実施例はピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧
力センサを応用し、センサチップ表面の応力検出から傾
き角を検出しようとするものである。
【0009】図1において、傾き角検出器1はボンディ
ングツール2の下面とステージ3の上面との間に設置さ
れ、ステージ3の上面に対するボンディングツール2の
下面の傾きを検出する。この傾き角検出器1は、互いに
平行に配置された一対の治具4aおよび4bと、治具4
aの上面および治具4bの下面に対して直角に固定され
た半導体圧力センサ5とからなる。
ングツール2の下面とステージ3の上面との間に設置さ
れ、ステージ3の上面に対するボンディングツール2の
下面の傾きを検出する。この傾き角検出器1は、互いに
平行に配置された一対の治具4aおよび4bと、治具4
aの上面および治具4bの下面に対して直角に固定され
た半導体圧力センサ5とからなる。
【0010】半導体圧力センサ5は、図2に示すよう
に、各方向の応力を検出するための拡散抵抗R1 ,R2
およびR3 がセンサチップの中心軸(Y方向)に対して
平行および45度方向に形成されている。図3にシリコ
ン(Si )結晶面による応力感度の違いを示す。
に、各方向の応力を検出するための拡散抵抗R1 ,R2
およびR3 がセンサチップの中心軸(Y方向)に対して
平行および45度方向に形成されている。図3にシリコ
ン(Si )結晶面による応力感度の違いを示す。
【0011】この構成において、ステージ3に対するボ
ンディングツール2の平行出しを行うには、X方向およ
びZ方向に対する平行出しが完了していれば、半導体圧
力センサ5の断面に働く圧縮応力(ボンディングツール
加圧力を断面積で割った応力値)として結果が得られ
る。X方向が傾いていると、XY平面内に剪断応力τXY
が働く。Z方向が傾いていると、半導体圧力センサ5の
表裏方向に曲げ応力が発生するためセンサ5の表面にお
いては極端な圧縮応力あるいは引張応力が働く。これら
の応力をセンサ5の各拡散抵抗R1 〜R3 で検出するこ
とによってツール2の平行度を検出することが出来る。
ンディングツール2の平行出しを行うには、X方向およ
びZ方向に対する平行出しが完了していれば、半導体圧
力センサ5の断面に働く圧縮応力(ボンディングツール
加圧力を断面積で割った応力値)として結果が得られ
る。X方向が傾いていると、XY平面内に剪断応力τXY
が働く。Z方向が傾いていると、半導体圧力センサ5の
表裏方向に曲げ応力が発生するためセンサ5の表面にお
いては極端な圧縮応力あるいは引張応力が働く。これら
の応力をセンサ5の各拡散抵抗R1 〜R3 で検出するこ
とによってツール2の平行度を検出することが出来る。
【0012】すなわち、拡散抵抗R1 〜R3 による応力
の検出は、拡散抵抗R1 〜R3 の応力に対する抵抗変化
率δR1 〜δR3 を次式によって求め、 δR1 =AσX +BσY =BσY (σX =0) δR2 =C(σX +σY )+DτXY =CσY +DτXY δR3 =C(σX +σY )−DτXY =CσY −DτXY ただし、A,B,C,D;ピエゾ抵抗係数 σX ;X方向主応力 σY ;Y方向主応力 τXY;XY面内剪断応力 求めた抵抗変化率δR1 によってZ方向の傾きを検出
し、抵抗変化率δR2 およびδR3 によってX方向の傾
きを検出する。
の検出は、拡散抵抗R1 〜R3 の応力に対する抵抗変化
率δR1 〜δR3 を次式によって求め、 δR1 =AσX +BσY =BσY (σX =0) δR2 =C(σX +σY )+DτXY =CσY +DτXY δR3 =C(σX +σY )−DτXY =CσY −DτXY ただし、A,B,C,D;ピエゾ抵抗係数 σX ;X方向主応力 σY ;Y方向主応力 τXY;XY面内剪断応力 求めた抵抗変化率δR1 によってZ方向の傾きを検出
し、抵抗変化率δR2 およびδR3 によってX方向の傾
きを検出する。
【0013】図4は、この発明の他の実施例を示す構成
図である。この実施例では、治具6によってステージ3
に対して平行に片持ち梁状に半導体圧力センサ5を設定
し、ステージ3の上面に対するボンディングツール2の
下面の傾きを検出する。半導体圧力センサ5は厚み方向
の寸法に対して幅方向の寸法が十分に大きいため、半導
体圧力センサ5ヘの応力はセンサ表面の平面内応力(σ
X ,σY ,τXY)で表される。
図である。この実施例では、治具6によってステージ3
に対して平行に片持ち梁状に半導体圧力センサ5を設定
し、ステージ3の上面に対するボンディングツール2の
下面の傾きを検出する。半導体圧力センサ5は厚み方向
の寸法に対して幅方向の寸法が十分に大きいため、半導
体圧力センサ5ヘの応力はセンサ表面の平面内応力(σ
X ,σY ,τXY)で表される。
【0014】各応力を検出するために半導体圧力センサ
5上に形成される拡散抵抗は、前述した図2の場合と同
様である。各拡散抵抗R1 〜R3の端子はワイヤボンデ
ィング等によってリードを引出し、他の外力が働かない
ように構成する。この実施例では、半導体圧力センサ5
を片持ち梁状に設定し、センサ5の厚みに対する幅を大
きく取ることにより、X方向の平行出しが完了していれ
ばY方向のみの一軸性応力が印加されると考えてよい。
X方向が傾いていると、XY平面内に剪断応力τXYが働
き、抵抗変化率δR2 ,δR3 からX方向の傾きが検出
できる。
5上に形成される拡散抵抗は、前述した図2の場合と同
様である。各拡散抵抗R1 〜R3の端子はワイヤボンデ
ィング等によってリードを引出し、他の外力が働かない
ように構成する。この実施例では、半導体圧力センサ5
を片持ち梁状に設定し、センサ5の厚みに対する幅を大
きく取ることにより、X方向の平行出しが完了していれ
ばY方向のみの一軸性応力が印加されると考えてよい。
X方向が傾いていると、XY平面内に剪断応力τXYが働
き、抵抗変化率δR2 ,δR3 からX方向の傾きが検出
できる。
【0015】また、この実施例によると、X方向の平行
出しを簡単に行うことができ、液晶などの実装に用いら
れている幅の広いボンディングツールの平行出しが容易
に行える。なお、この実施例で2軸方向の平行出しを行
うには、片持ち梁固定端からボンディングツール2まで
の距離を精度よく把握しておく必要がある。
出しを簡単に行うことができ、液晶などの実装に用いら
れている幅の広いボンディングツールの平行出しが容易
に行える。なお、この実施例で2軸方向の平行出しを行
うには、片持ち梁固定端からボンディングツール2まで
の距離を精度よく把握しておく必要がある。
【0016】図5は、この発明のさらに他の実施例を示
す構成図である。この実施例では、図4に示す片持ち梁
状の設定に代え、半導体圧力センサ5がステージ3に対
して平行になるように凹状の治具7によって半導体圧力
センサ5を三点曲げ状に設定し、圧力センサ5の中央部
をボンディングツール2の下面によって加圧する。この
実施例においても、前述の図4に示す実施例と同様にボ
ンディングツールの平行出しが行える。
す構成図である。この実施例では、図4に示す片持ち梁
状の設定に代え、半導体圧力センサ5がステージ3に対
して平行になるように凹状の治具7によって半導体圧力
センサ5を三点曲げ状に設定し、圧力センサ5の中央部
をボンディングツール2の下面によって加圧する。この
実施例においても、前述の図4に示す実施例と同様にボ
ンディングツールの平行出しが行える。
【0017】
【発明の効果】この発明によれば、半導体圧力センサを
用いているので、ステージとボンディングツールとの平
行度(傾き)検出時に加わる各成分応力を感度よく検出
することができ、平行状態からのズレを感度よく検出す
ることが可能となる。
用いているので、ステージとボンディングツールとの平
行度(傾き)検出時に加わる各成分応力を感度よく検出
することができ、平行状態からのズレを感度よく検出す
ることが可能となる。
【0018】また、ステージに対して平行度の出ている
半導体圧力センサをボンディングツールの下にセットす
るだけで平行度を検出できるため、幅広のボンディング
ツールの平行出しも容易に行うことが出来る。また、半
導体圧力センサの拡散抵抗変化率からボンディングツー
ルの角度を可変することにより、自動的に平行出しを行
うことが出来る。
半導体圧力センサをボンディングツールの下にセットす
るだけで平行度を検出できるため、幅広のボンディング
ツールの平行出しも容易に行うことが出来る。また、半
導体圧力センサの拡散抵抗変化率からボンディングツー
ルの角度を可変することにより、自動的に平行出しを行
うことが出来る。
【0019】また、半導体圧力センサの幅方向の寸法を
厚み寸法に対して大きくしているため、平行度検出時の
応力をセンサ表面内の平面応力として捉えることがで
き、また、応力印加方向に対する垂直方向の応力が無視
できる。また、Si (111)結晶面を用いることによ
り、各方向にレイアウトした拡散抵抗の応力に対する感
度を大きくすることが出来る。
厚み寸法に対して大きくしているため、平行度検出時の
応力をセンサ表面内の平面応力として捉えることがで
き、また、応力印加方向に対する垂直方向の応力が無視
できる。また、Si (111)結晶面を用いることによ
り、各方向にレイアウトした拡散抵抗の応力に対する感
度を大きくすることが出来る。
【0020】また、拡散抵抗を加圧方向(センサ中心
軸)に対して平行あるいは垂直に形成しているため、セ
ンサ表面に加わる中心軸方向の応力を検出することがで
き、ボンディングツールのセンサ厚み方向の傾きを検出
できる。また、拡散抵抗を加圧方向(センサ中心軸)に
対して斜め方向に形成しているため、センサ表面内の剪
断応力を検出することができ、ボンディングツールの幅
方向の傾きを検出できる。
軸)に対して平行あるいは垂直に形成しているため、セ
ンサ表面に加わる中心軸方向の応力を検出することがで
き、ボンディングツールのセンサ厚み方向の傾きを検出
できる。また、拡散抵抗を加圧方向(センサ中心軸)に
対して斜め方向に形成しているため、センサ表面内の剪
断応力を検出することができ、ボンディングツールの幅
方向の傾きを検出できる。
【0021】また、センサ中心軸に対して拡散抵抗を左
右均等に放射状(「ハ」の字状)に形成しているため、
応力印加時の両者の抵抗変化率の差は剪断応力のみによ
るものとなり、ボンディングツールのセンサ幅方向の傾
きを検出するのが極めて簡単になる。
右均等に放射状(「ハ」の字状)に形成しているため、
応力印加時の両者の抵抗変化率の差は剪断応力のみによ
るものとなり、ボンディングツールのセンサ幅方向の傾
きを検出するのが極めて簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】半導体圧力センサ上の拡散抵抗のレイアウト例
である。
である。
【図3】シリコン(Si )結晶面による応力感度の違い
を示す図である。
を示す図である。
【図4】この発明の他の実施例を示す構成図である。
【図5】この発明のさらに他の実施例を示す構成図であ
る。
る。
1 傾き角検出器 2 ボンディングツール 3 ステージ 4a,4b,7 治具 5 半導体圧力センサ
Claims (9)
- 【請求項1】 ボンディングツールと試料を保持するス
テージとの間に、ピエゾ抵抗効果を利用した半導体圧力
センサを設置し、この半導体圧力センサを上記ボンディ
ングツールの下面で加圧して得られる各成分応力に基づ
いて、上記ボンディングツールの下面と上記ステージの
上面との間の平行度を検出することを特徴とするボンデ
ィングツールの平行出し方法。 - 【請求項2】 請求項1において、前記半導体圧力セン
サを用いた平行度の検出は、前記ステージ面に対して前
記半導体圧力センサが垂直に設定されるように前記セン
サの両端に治具を固定し、前記両方の治具の平行度が出
ている状態で前記ボンディングツールにより加圧するこ
とで行うことを特徴とするボンディングツールの平行出
し方法。 - 【請求項3】 請求項1において、前記半導体圧力セン
サを用いた平行度の検出は、前記ステージ面に対して平
行度が出ている状態で片持ち梁状に前記半導体圧力セン
サを設定し、前記ボンディングツール下面で前記半導体
圧力センサの自由端側を加圧することにより行うことを
特徴とするボンディングツールの平行出し方法。 - 【請求項4】 請求項1において、前記半導体圧力セン
サを用いた平行度の検出は、前記ステージ面に対して前
記半導体圧力センサを水平に三点曲げ状に設定し、前記
半導体圧力センサの中央部を前記ボンディングツールで
加圧することにより行うことを特徴とするボンディング
ツールの平行出し方法。 - 【請求項5】 請求項1において、前記半導体圧力セン
サの外形寸法を、厚みに対して幅を十分大きく設定する
ことを特徴とするボンディングツールの平行出し方法。 - 【請求項6】 請求項1において、前記半導体圧力セン
サとして、シリコンの(111)結晶面を用いることを
特徴とするボンディングツールの平行出し方法。 - 【請求項7】 請求項1において、前記半導体圧力セン
サの拡散抵抗レイアウトとして、前記ボンディングツー
ルの加圧方向に対して平行または垂直方向に拡散抵抗を
形成することを特徴とするボンディングツールの平行出
し方法。 - 【請求項8】 請求項1において、前記半導体圧力セン
サの拡散抵抗レイアウトとして、前記ボンディングツー
ルの加圧方向に対して斜め方向に拡散抵抗を形成するこ
とを特徴とするボンディングツールの平行出し方法。 - 【請求項9】 請求項8において、前記斜め方向に形成
する拡散抵抗は、前記ボンディングツールの加圧方向に
対して左右均等に「ハ」の字状に形成することを特徴と
するボンディングツールの平行出し方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227893A JPH0567644A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | ボンデイングツールの平行出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227893A JPH0567644A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | ボンデイングツールの平行出し方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567644A true JPH0567644A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16867971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227893A Withdrawn JPH0567644A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | ボンデイングツールの平行出し方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0567644A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256113B1 (ko) * | 1997-08-08 | 2000-05-01 | 박강호 | 맨홀구멍보호 및 맨홀뚜껑의 높낮이 조절장치와 그 시공방법 |
| JP2005142537A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-06-02 | Bondotekku:Kk | 縦振接合方法及び装置 |
| JP2012069627A (ja) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | ダイボンディング装置とボンディング方法 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP3227893A patent/JPH0567644A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100256113B1 (ko) * | 1997-08-08 | 2000-05-01 | 박강호 | 맨홀구멍보호 및 맨홀뚜껑의 높낮이 조절장치와 그 시공방법 |
| JP2005142537A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-06-02 | Bondotekku:Kk | 縦振接合方法及び装置 |
| JP2012069627A (ja) * | 2010-09-22 | 2012-04-05 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | ダイボンディング装置とボンディング方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |