[发明专利]综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价方法、装置和系统有效
申请号: | 201510924694.2 | 申请日: | 2015-12-11 |
公开(公告)号: | CN105445328B | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
发明(设计)人: | 李勋平;周斌;肖庆中;何小琦;恩云飞 | 申请(专利权)人: | 工业和信息化部电子第五研究所 |
主分类号: | G01N27/00 | 分类号: | G01N27/00;G01R31/00 |
代理公司: | 广州华进联合专利商标代理有限公司 44224 | 代理人: | 王程 |
地址: | 510610 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 综合 应力 互连 疲劳 寿命 评价 方法 装置 系统 | ||
1.一种综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价方法,其特征在于,包括:
根据待评价器件制备焊料和最小单元线路板;
将所述焊料和所述最小单元线路板采用二次回流的方式组装成最小单元菊花链互连结构以形成微互连焊点;
将所述最小单元菊花链互连结构固定在绝缘的硬质测试夹具上以形成对所述微互连焊点的应力约束;
将所述硬质测试夹具放置于应力测试环境中并采集所述最小单元菊花链互连结构电压突变时的电参数,以根据所述电参数突变的时间评价所述微互连焊点的疲劳寿命;
所述根据待评价器件制备焊料和最小单元线路板的步骤包括:
制备焊料;
根据待评价器件的焊点结构制备带测试结构的最小单元线路板,所述最小单元线路板包括焊盘和电路导线,所述最小单元线路板包括用于模拟所述待评价器件的高密度封装焊盘的第一最小单元线路板和PCB侧焊盘的第二最小单元线路板,所述焊盘用于放置所述焊料形成焊点。
2.根据权利要求1所述的综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价方法,其特征在于,在所述将所述最小单元菊花链互连结构固定在绝缘的硬质测试夹具上以形成对所述微互连焊点的应力约束的步骤之后,还包括:将多个所述最小单元菊花链互连结构使用导线串联得到菊花链串联电路;
所述将所述硬质测试夹具放置于应力测试环境中并采集所述最小单元菊花链互连结构电压突变时的电参数,以根据所述电参数突变的时间评价所述微互连焊点的疲劳寿命的步骤包括:将所述硬质测试夹具放置于应力测试环境中,采集所述菊花链串联电路电压突变时的电参数,以根据所述电参数突变的时间评价所述微互连焊点的疲劳寿命。
3.根据权利要求1所述的综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价方法,其特征在于,所述将所述焊料和所述最小单元线路板采用二次回流的方式组装成最小单元菊花链互连结构以形成微互连焊点的步骤包括:
将所述焊料制成与所述待评价器件适配的焊球,使用高密度封装芯片植球工艺将所述焊球焊在所述第一最小单元线路板的焊盘上;
采用二次回流的方式将所述第二最小单元线路板与所述第一最小单元线路板组装形成最小单元菊花链互连结构,以形成所述第一最小单元线路板与所述第二最小单元线路板之间的微互连焊点。
4.根据权利要求1所述的综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价方法,其特征在于,所述将所述硬质测试夹具放置于应力测试环境中并采集所述最小单元菊花链互连结构电压突变时的电参数,以根据所述电参数突变的时间评价所述微互连焊点的疲劳寿命的步骤包括:
将所述硬质测试夹具放置于应力测试环境中并将所述最小单元菊花链互连结构与稳压电源和多功能表连接;
调节电压并采集所述最小单元菊花链互连结构在电压突变时的电参数;
根据所述电参数突变的时间评价所述微互连焊点的疲劳寿命。
5.一种综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价装置,其特征在于:包括绝缘的硬质测试夹具和最小单元菊花链互连结构,所述最小单元菊花链互连结构包括不同成分的焊料和分别包含所述焊料的最小单元线路板,所述最小单元线路板采用二次回流的方式组装成所述微互联焊点,所述最小单元菊花链互连结构固定于所述硬质测试夹具上,以通过所述硬质测试夹具形成对所述微互联焊点的应力约束;所述最小单元线路板包括模拟高密度封装焊盘的第一最小单元线路板和用于模拟PCB侧焊盘的第二最小单元线路板,所述焊盘用于放置所述焊料形成焊点。
6.根据权利要求5所述的综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价装置,其特征在于:所述硬质测试夹具包括用于设置所述最小单元菊花链互连结构的夹具本体、分别位于夹具本体两端的接线柱、和用于连接所述最小单元菊花链互连结构和所述接线柱的导线。
7.一种综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价系统,包括如权利要求5-6中任意一项所述的综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价装置、及用于容置所述综合应用下微互连焊点的疲劳寿命评价装置以提供应力测试环境的应力环境设备。
8.根据权利要求7所述的综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价系统,其特征在于,所述应力环境设备包括HALT试验箱或温度循环试验箱,所述综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价系统还包括与所述综合应力下微互连焊点的疲劳寿命评价装置串联的多功能表、与所述多功能表通过还包括GPIB总线接口连接的计算机、及与所述硬质测试夹具连接的电源。
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