[实用新型]一种用于烧结银大面积互连接头的电迁移实验装置

说明书

本实用新型公开一种用于烧结银大面积互连接头的电迁移实验装置，包括：导体板、绝缘板以及连接件；导体板的数量为偶数，且导体板不少于两块；两块对应设置的导体板组成为一个实验组，同一实验组内的两块导体板之间设置有用于夹持试验样品的空隙，且两块导体板分别与电源的正极、负极连接；绝缘板安装在导体板的一侧，同一实验组内的两块导体板位于两块绝缘板之间；连接件设置于绝缘板上；连接件用于连接同一实验组内的两块绝缘板，并使两块导体板之间形成电流回路。本实用新型克服了大面积烧结银三明治结构互连接头样品装卡困难的问题，可以对试验样品进行自由更换和拆卸，从而满足了不同规格试样的实验需求，实现接头高效的完成电迁移实验。

技术领域

本实用新型涉及材料连接技术领域，特别是涉及一种用于烧结银大面积互连接头的电迁移实验装置。

背景技术

近年来，新的电子应用的发展刺激了功率器件中更小、更快和更高效的电子封装的需求。WBG(宽带隙半导体)因其击穿电压高、电流密度大、开关频率高、可在高温(＞250℃)下工作而受到广泛关注。然而，传统的锡基焊料无法满足高温使用需求。因此，开发先进的高温模贴材料是WBG器件封装的关键技术挑战。银纳米粉体烧结在高温应用中表现出了优异的性能。焊点可靠性问题正在引起越来越多的企业和科研工作者所重视和研究。当焊点长期承受一定的加载包括电加载、热加载、机械加载或其综合加载，焊点的寿命就会因此而缩短，其中电迁移可靠性问题更是近年来研究非常广泛的领域。根据K.N.Tu教授的研究理论，电流密度很容易达到焊点发生电迁移的临界值，从而使得电迁移现象发生。

当流经金属中的电流密度较大时，电子从阴极向阳极运动与金属原子发生碰撞，进行动量交换，金属原子受到电子剧烈的冲击而产生的力，即电子风力。当形成的电子风力超过静电场力时，电子风力就会驱使金属原子从阴极向阳极定向扩散，于是产生了电迁移效应。电迁移可使金属原子从阴极一侧向阳极一侧迁移，阴极一侧附近产生了大量孔洞，而阳极一侧产生了大量的原子堆积，造成了焊点内部阴极受到拉应力，阳极受到压应力。电迁移发生的过程中会导致孔洞、裂纹等缺陷，这些缺陷的存在又加剧了电迁移效应，最终诱发互连焊点失效。

目前相关研究和文献所使用的电迁移装置通常都是根据研究者自身需求自行设计，并没有相应的行业标准。比如对于大面积互连烧结银接头没有相应的电迁移装置，很大程度上阻碍了电迁移实验的顺利进行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于烧结银大面积互连接头的电迁移实验装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种用于烧结银大面积互连接头的电迁移实验装置，包括：

导体板，所述导体板的数量为偶数，且所述导体板不少于两块；两块对应设置的所述导体板组成为一个实验组，同一所述实验组内的两块所述导体板之间设置有用于夹持试验样品的空隙，且两块所述导体板分别与电源的正极、负极连接；

绝缘板，所述绝缘板安装在所述导体板的一侧，同一所述实验组内的两块所述导体板位于两块所述绝缘板之间；

连接件，所述连接件设置于所述绝缘板上；所述连接件用于连接同一所述实验组内的两块绝缘板，并使两块所述导体板之间形成电流回路。

优选的，所述导体板分为夹持段和接线段，所述接线段的宽度小于所述夹持段的宽度，所述导体板整体为凸字形结构；所述导体板的夹持段与所述绝缘板连接，且所述夹持段与所述绝缘板重合，所述接线段开设有用于连接电源的接线孔。

优选的，所述导体板为铜板。

优选的，所述导体板与所述绝缘板通过胶水粘接固定。

优选的，所述绝缘板为绝缘硬质塑料板。