[发明专利]烧结纳米银节点电制损伤的高效通电试验装置

说明书

本发明涉及一种烧结纳米银节点电制损伤的高效通电试验装置，外轮廓及非必须通电部件均采用绝缘体材料，可充分保障试验人员的人身安全，绝缘材料使用耐高温绝缘材料，导电部件原材料使用紫铜，达到轻便耐用，制作成本低的效果。此外，本装置在底板上放置两个卡槽，其中，可移动卡槽沿着试件的长度方向可移动，卡槽包含多个试件卡口，各卡口通过导线采用串联模式，可实现多个焊件同时通电，确保施加电流密度及试验环境相同，可达到降低试验成本，缩短试验周期，提高试验效率及试验精度的效果。另外，本发明可通过沿试件长度方向移动卡槽大小，可以适用于较广尺寸范围的试件试验，可达到减少试验模具从而降低试验成本的效果。

技术领域

本发明属于新型绿色电子封装材料烧结纳米银节点通电导致节点损伤试验测试的高效通电技术领域，主要涉及不同电流密度下，多个烧结纳米银节点焊件同时进行通电试验的一种试验装置。通过本发明可实现同一电流密度下，多个烧结纳米银节点试件同时通电试验，可保证试验操作人员安全，较少试验时间、提高试验效率。切实解决了目前焊件通电试验中，耗时长而通电试验繁杂的问题。且涉及在通电试验时，对操作人员的安全保护、避免焊接节点开裂而影响试验结果的方案考虑。

背景技术

随着电子产品的发展，新一代微电子封装结构需要承受更为复杂和极端的服役环境。封装体积不断减小，封装密度持续增大，导致封装体通过焊点的电流密度大幅升高。含铅焊料导致环境污染，逐渐被淘汰，且目前广泛应用的无铅焊料存在层间断裂、焦耳热熔融等诸多缺点。然而，烧结纳米银焊点具有良好的机械性能、可焊性、导电及导热性能，可满足大功率半导体器件的高温、高密度封装要求。且大量的研究和实际工况表明，烧结纳米银封装器件可以运行在高电流密度、极端温度和高频振动等环境中，可以更好地满足航空航天飞行器用微电子器件的要求，故此烧结纳米银作为一种新型绿色焊料有望取代传统焊料成为新一代电子封装材料。然而，目前国内外学者对烧结纳米银的大量研究主要集中在烧结工艺上，主要目的是开发低成本易焊接的纳米银焊膏，尤其是降低纳米银的烧结温度和烧结应力。但对于烧结纳米银焊点由于不同电流密度导致节点的损伤力学性能研究目前还不充分。焊接节点在通电状态下的研究是电子封装技术中的一项重要研究指标。因此，如何安全便捷有效地对烧结纳米银焊点进行通电试验研究对其推广应用显得尤为必要，目前，关于烧结纳米银节点通电的高效试验装置欠缺。

目前，现有技术中对试件进行的通电试验通常将测试试件通过导线直接与电源相连，进行通电试验。但这样的操作有以下不足：

(1)直接用导线连接测试试件与电源进行试验，对试验人员没有足够的安全保障；

(2)直接将导线与试件相连，导线对试件产生额外牵引力，使节点处于力-电耦合场，对试验结果产生误差；

(3)试验时，每次通电的焊件较少，加大试验周期，且因不能保证每次通电条件完全相同，而导致试验精度不够。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种烧结纳米银节点电制损伤的高效通电试验装置。

技术方案

一种烧结纳米银节点电制损伤的高效通电试验装置，其特征在于包括固定卡螺丝、固定卡、螺母孔、调距螺丝、导电铜片、散热孔、固定螺丝、绝缘试件固定片、底座、可移动卡槽、固定卡槽、底座螺孔和通电导线；在底座上表面对称放置可移动卡槽和固定卡槽，可移动卡槽和固定卡槽通过固定卡和固定卡螺丝固定在底座上，可移动卡槽和固定卡槽上设置多个卡槽，各卡槽内设有导电铜片，导电铜片的另一端连通到底座的下表面，下表面相邻的导电铜片通过通电导线斜向连接实现串联，最两端的导电铜片分别连接电源，在可移动卡槽和固定卡槽的侧面均设有螺母孔，螺母孔连接调距螺丝，可移动卡槽通过调距螺丝在底座上表面沿着试件长度方向移动，实现对卡槽长度方向大小的调节，在相对的导电铜片之间设有散热孔，在底座上设有底座螺孔，固定螺丝穿过绝缘试件固定片固定在底座螺孔中。