[发明专利]贴片电极及片内热阻测试方法

说明书

本发明涉及芯片测试技术领域，尤其涉及一种贴片电极及片内热阻测试方法，本发明实施方式公开的一种贴片电极，利用该高热导率材料，能够显著降低贴片式电极对测试结果带来的影响，简化3ω测试的工艺准备流程，推动3ω方法的推广应用。本发明提供的的贴片式电极，能够克服传统半导体工艺方案工艺难度大、无法对芯片成品进行测试的缺陷，同时采用金刚石基底材料及金属焊接结合工艺，能够最大程度减小贴片电极对测试效果的影响，实现被测材料热特性的的快速、准确测试。本发明片内热阻测试方法实施方式，能够实现芯片本身热阻测准确测试，从而评估芯片散热性能，指导芯片热设计工作开展。

技术领域

本发明涉及芯片测试技术领域，尤其涉及一种贴片电极及片内热阻测试方法。

背景技术

3ω方法主要用于材料热导率的测试，尤其在微纳米尺度下薄膜材料热特性测试方面具备突出优势。该方法是在被测材料上制作微型电极进行测量，电极同时具备加热器及传感器的功能。

传统3ω测试方法中，金属电极一般通过半导体工艺方法，通过蒸镀、溅射等手段制作在被测材料表面。该方法对工艺要求相对较高，且被测材料的尺寸及物理特性等存在限制。

为了简化制备过程，相关研究机构围绕贴片式电极提出了一些方案，如一种现有技术中在聚酰亚胺柔性膜以及蓝宝石基底上制作金属电极，并通过紧密压覆的手段结合至被测样品上进行测试。另一种现有技术中，直接用激光切割的方式在金属薄片上切割出金属电极图案，并使用粘结剂粘附到被测样品上，相关方法存在的主要问题有：

1、基底热导率不高，聚酰亚胺膜导热率大约在0.1～0.5W/mK，蓝宝石在40W/mK左右，金属薄片相对高一些，但一般也不超过400W/mK；

2、结合方式引入较大影响，压覆方式基底同被测样品表面存在空气层，粘结剂导热率一般在4W/mK以下，热接触不够良好。

基于此，需要开发设计出一种贴片电极。

发明内容

本发明实施方式提供了一种贴片电极及片内热阻测试方法，用于解决现有技术中电极用于测试芯片热阻时引入的误差较大的问题。

第一方面，本发明实施方式提供了一种贴片电极，包括：

电极图案、导热基底以及金属化层；

所述电极图案固定设置于所述导热基底的上表面，所述金属化层固定设置于所述导热基底下表面；

当在所述电极图案上加载测试电流时，所述电极图案产生的热波经由所述导热基底传递至所述金属化层。

在一种可能实现的方式中，所述电极图案包括金属线以及与所述金属线一体成型的焊盘，所述焊盘的宽度大于所述金属线的宽度。

在一种可能实现的方式中，所述焊盘包括两组，其中一组焊盘设置在另一组焊盘的外侧。

在一种可能实现的方式中，所述电极图案通过粘附层固定于所述导热基底的上表面。

在一种可能实现的方式中，所述粘附层为Ti层，所述粘附层通过蒸镀工艺粘附于所述导热基底，所述电极图案通过蒸镀工艺和/或溅射工艺粘附于所述粘附层。

在一种可能实现的方式中，所述金属化层包括底层以及钎料浸润层；

所述底层通过蒸镀工艺与所述导热基底粘附，所述钎料浸润层通过蒸镀工艺和/溅射工艺与所述底层粘附。

在一种可能实现的方式中，所述贴片电极用于测试测试材料的热导率时，所述金属线的线宽小于所述测试材料厚度的1/5。

在一种可能实现的方式中，所述导热衬底为金刚石，所述衬底的厚度为300微米，上下表面抛光优于3纳米。