[发明专利]一种微焊点原位电迁移测试系统和方法

说明书

本申请公开了一种微焊点原位电迁移测试系统和方法，本系统包括：金相探测装置、测试仓体、热感装置、干燥物质和直流电源；直流电源用于对微焊点通入直流电流，金相探测装置用于获取微焊点的形貌表征和尺寸，并计算得到直流电流值，热感装置用于监测微焊点温度，干燥物质用于对测试仓体内的空气进行干燥处理；本方法包括：获取微焊点形貌表征和焊点尺寸，计算得到直流电流值；向微焊点通入直流电流，对微焊点进行疲劳测试，得到微焊点的原位电迁移数据图，完成微焊点原位电迁移测试。本申请能够使微焊点不产生氧化反应，从而实现微焊点电迁移的原位表征测试。

技术领域

本申请属于电子封装技术领域，具体涉及一种微焊点原位电迁移测试系统和方法。

背景技术

电子封装中包括了各种晶体管、裸芯片、引线、电路、基板和其它封装材料等，这些材料按照规定或设计的要求进行合理密封、布置、固定和连接，所以点电子封装中会存在大量的微焊点连接。在电子封装系统中，微焊点的可靠性决定了电子产品的性能和可靠性，微焊点失效成为电子产品失效的主要原因之一。电迁移现象是在高密度电流作用下微焊点钎料基体中的金属原子沿电流同向或反向运动造成的两相分离(偏析)、相的粗化、相的极性或反极性长大以及空洞等现象。电迁移会导致微焊点电阻或电阻率的变化，电阻或电阻率的变化程度可作为评价电迁移现象严重程度的重要依据。电迁移可靠性是评价电子焊料可靠性的一个重要指标。

电子焊料的电迁移测试首先要制备质量满足要求的微焊点，目前微焊点电迁移测试结构大多采用“PCB板/微焊点/PCB板”结构或“Cu/微焊点/Cu”结构，但是在通电过程中，由于微焊点暴露在外界，不仅与氧气接触，还容易被外界的灰尘所污染，并且通电过程中焊点的温度较高，更容易使焊点氧化，无法对焊点进行原位观察，导致不能够清楚地观察焊点内部晶粒的变化。如何对焊点在电迁移完成后依然能够进行原位观察，是本领域急需解决的问题。

发明内容

本申请提出了一种微焊点原位电迁移测试系统和方法，通过制作特殊的测试环境，对电迁移过程中的焊点进行保护，以实现焊点的原位表征和电迁移后的原位检测。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种微焊点原位电迁移测试系统，包括：金相探测装置、测试仓体、热感装置、干燥物质和直流电源；

所述金相探测装置用于扫描微焊点，得到所述微焊点的焊点尺寸、原始形貌表征和测试形貌表征；

所述焊点尺寸用于得到所述直流电源的直流电流值；

所述原始形貌表征和所述测试形貌表征用于得到所述微焊点的原位电迁移测试结果；

所述热感装置用于监测所述微焊点的温度；

所述干燥物质用于对所述测试仓体内的空气进行干燥处理；

所述直流电源用于对所述微焊点通入直流电流；

所述热感装置、所述干燥物质和所述微焊点均位于所述测试仓体内部。

可选的，所述测试仓体为密闭仓体；

所述密闭仓体包括仓体和仓盖；

所述仓体设有开口，所述仓盖用于遮盖所述仓体的开口；

所述仓体的开口与所述仓盖间涂覆有密封胶体。

可选的，所述热感装置包括热电极和分度表；

所述热电极用于探测所述微焊点的温度生成热电动势；

所述分度表用于根据所述热电动势显示所述微焊点的温度。

可选的，所述仓盖设有孔洞；

所述微焊点的一侧通过正极导线与所述直流电源的正极相连，所述微焊点的另一侧通过负极导线与所述直流电源的负极相连；