[发明专利]一种可控电-力耦合场加载装置及其测试方法

说明书

本发明涉及一种可控电‑力耦合场加载装置及其测试方法，属于电子制造技术领域。所述电‑力耦合场加载装置包括测试柜和控制柜，所述测试柜包括拱架式机架，所述拱架式机架上设置有试样夹持台、可控电加载模块、垂直升降模块和磁吸附模块，其中：试样夹持台，用于装载测试板；可控电加载模块，与测试板相连，用于在控制柜的控制下改变测试板表面所受电场，造成局部电迁移；垂直升降模块，与试样夹持台相连，用于在控制柜的控制下搭载试样夹持台上下升降；磁吸附模块，设置在拱架式机架的顶部，用于在控制柜的控制下吸附和松开试样夹持台。本发明可以模拟真实环境，对测试板施加电场加载、力场加载、以及电‑力耦合场加载。

技术领域

本发明涉及一种可控电-力耦合场加载装置及其测试方法，属于电子制造技术领域。

背景技术

随着Moore Garden 定律在近年来受到越来越强烈的挑战，可以看出今天的电子产品从尺寸上来讲正变得越来越小，越来越薄，但是它的功能却变得更为强大，以满足人们对便捷、舒适、强大功能的追求，因此这就需要电子产品必须装备更小的元器件，形成更微小的连接。随着连接尺寸的变小，在工作环境下它的失效风险呈现指数级增长，对电子产品的整体可靠性形成了巨大的威胁，进而引发了研究者的研究兴趣。

电子元器件和印制电路板是组成电子产品的两个核心部件，连接二者一个关键结点就是焊点，焊点是冶金学上所称为的连接二者的一种桥梁，通过一种钎料将元器件引脚和焊盘连接起来，钎料和元器件引脚及焊盘之间形成一种金属间化合物层（IMC），这种IMC层以一种微焊点的形式表现出来。所谓微焊点即用有铅焊料或者无铅焊料在印制电路板上通过加热熔化的方式在元器件引脚和焊盘之间形成的一种“凸点状”微连接，它是电子产品的核心连接，决定了电子产品的寿命。这种“凸点状”微连接承担着机械连接、电气连接以及导热降温三种功能，随着电子产品越来越小，电子元器件和印制电路板上与其对应的焊盘也变得越来越小，微焊点的尺寸也微纳米化，它的抗跌落冲击（力场加载）、抗电迁移冲击（电场加载）以及抗电-力耦合场加载的能力变得越来越弱，如何帮助电子制造企业制备合格的、具有强大的抗电-力耦合场冲击的微尺度焊点成为电子制造领域研究的主题，构建测试微焊点抗电-力耦合场加载环境就是进行研究的先决条件。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种可控电-力耦合场加载装置及其测试方法，通过模拟工作环境构建的加速寿命试验环境，对测试板进行电-力耦合场加载，加速使其失效，进而获得比较真实的失效信息。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一方面，本发明提供一种可控电-力耦合场加载装置，包括测试柜和控制柜，所述测试柜包括拱架式机架，所述拱架式机架上设置有试样夹持台、可控电加载模块、垂直升降模块和磁吸附模块，其中：

试样夹持台，用于装载测试板；

可控电加载模块，与测试板相连，用于在控制柜的控制下改变测试板表面所受电场，造成局部电迁移；

垂直升降模块，与试样夹持台相连，用于在控制柜的控制下搭载试样夹持台上下升降；

磁吸附模块，设置在拱架式机架的顶部，用于在控制柜的控制下吸附和松开试样夹持台。

进一步地，所述试样夹持台上设置有测试板安装腔、辅助测试工具腔、电信号I/O盒和试样夹持台上盖，其中，

测试板安装腔，用于安置测试板固定台，所述测试板固定台上通过测试板固定螺栓固定有测试板；

辅助测试工具腔，用于安置可控电加载模块；

电信号I/O盒，用于连接外接电源以及电信号的输入输出；

试样夹持台上盖，用于防止杂物进入测试板安装腔从而保护测试板。