[发明专利]力热电耦合条件下微型焊点的制备及测试方法

摘要

力热电耦合条件下微型焊点的制备及测试方法，属于材料制备与连接领域。在两个铜棒之间填入Sn基无铅钎料焊膏，采用无铅焊接系统对其进行焊接，经过磨抛，获得一维线性对接焊点；在远离焊点的铜棒两端涂覆一层阻焊层，通过拉伸机控制系统，调节加载在焊点上的应力载荷；在靠近焊点两侧的铜棒上控制电源的正负极从而控制通过焊点的电流方向，维持焊点的通电状态，通过调节通过焊点电流的大小，根据焊点截面面积，能够控制通过焊点的电流密度；此外，通过调节拉伸机箱体内的环境温度，可实现对焊点服役环境温度控制。该方法能够有效控制焊点的一维线性特征，能够同时实现力热电耦合条件下对焊点的测试，并可以同时控制应力载荷，电流密度和服役环境温度。

主权项

1.力热电耦合条件下微型焊点的制备及测试方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)焊接焊点采用的铜基板由线切割制备，获得一维线性铜棒，用砂纸将铜棒两端打磨平整，分别用丙酮溶液和硝酸水溶液清洗铜棒，去除铜棒表面的有机污染物和氧化物，最终将铜棒放入乙醇溶液中清洗并烘干；(2)在基板上粘附双面胶，将两铜棒固定于基板上，将Sn基无铅钎料填充到两个铜棒焊接平面之间的焊缝中，将填充好钎料的样品置于无铅焊台上焊接，随后冷却，获得一维线性对接焊点；将粘在基板上焊接完成的对接焊点浸泡在丙酮溶液中超声清洗，将焊点四面多余钎料磨除，焊点采用非镶嵌方法磨抛，将焊点固定在光滑平整的铝片上，焊点指定观察面在外，并对其进行抛光，随后将铝片连同焊点放入丙酮溶液中超声清洗，得到用于进行力热电耦合场测试的焊点；(3)力热电耦合条件下焊点的测试方法(3.1)将焊点焊盘的两端涂覆一层绝缘物质，确保与拉伸机夹头接触位置的完全绝缘，将焊点放入拉伸机内，使得焊点处于受到拉力的状态，通过拉伸机控制系统调节焊点收到的应力载荷；拉伸强度为3MPa‑15MPa；(3.2)在焊点两侧未涂覆绝缘物质的位置分别连接电源的正负极，使得焊点处于通电状态；同时，根据焊点截面面积大小及通电电流的大小，能够获得不同的电流密度；可控的电流密度范围为1×103A/cm2～1×104A/cm2；(3.3)由于拉伸装置位于一个可加热的密闭箱体中，通过控制箱体的温度，使焊点处于不同的服役温度下拉伸和通电。