The invention discloses a reliability evaluation method for micro-solder joints in electronic packaging, which includes the following steps: 1) selecting the first and second metal plates for surface treatment, and then welding the welding surfaces of the first and second metal plates by brazing; 2) cutting the first and second metal plates after welding; 3) placing the samples vertically at the temperature; In the loading device, a temperature gradient is formed at the upper and lower ends of the micro-solder joints of the sample, and the loading time is recorded when the temperature is stable. 4) The samples are loaded at different time under the temperature gradient described in step 3. The reliability of the micro-solder joints of electronic packaging is evaluated by analyzing the thickness change of the intermetallic compounds under different loading time. It can obtain stable and controllable temperature gradient, and its temperature gradient range is large, which can effectively evaluate the reliability of electronic packaging micro-solder joints in the extreme temperature gradient range.
【技术实现步骤摘要】
一种电子封装微焊点的可靠性评价方法
本专利技术涉及电子封装的可靠性,具体涉及一种电子封装微焊点的可靠性评价方法。
技术介绍
在物联网、人工智能等大环境下,电子终端产品对高密度系统集成与优异性能的极度追求,促使诸如三维封装技术等多种芯片叠层解决方案的快速发展。而高阶电子系统产品,如服务工作站、便携式多媒体装置、数字影像装置等等,都强调运算速度和稳定性。此外,半导体技术已经进入纳米量级,可在IC芯片上制造更多的晶体管。同时,IC封装技术也朝着精密及微型化发展,在其发展趋势中,最大的障碍之一来自于热。热主要是晶体管等有源器件运算时所产生的,随着芯片中晶体管数量的增加,发热量也越来越大,在芯片面积不随之大幅增加的条件下,器件发热密度越来越高。在温度的持续升高,散热条件不变的情况下,微焊点的两端产生巨大的温度梯度,当导电材料中存在较高的温度梯度时,原子将沿着温度梯度的反方向发生定向迁移即热迁移。从材料热力学和动力学观点看,金属原子的热迁移是在一定驱动力下发生的,由扩散控制的质量迁移过程,其机理是高温区的电子具有较高的散射能,驱动金属原子进行定向的扩散运动,产生金属原子的迁移。由于热迁移增强金属原子的定向扩散能力,并能引起元素的重新分布,严重时甚至长处厚重的脆性金属间化合物或者形成柯肯达尔孔洞,显著影响界面IMC的生长和微连接的可靠性。针对电子封装中微焊点在巨大温度梯度下存在的热迁移问题,亟需一套设备和方法来模拟微焊点的实际工作状况,并进行基础研究。在微小接头两端施加巨大的温度梯度,研究不同温度梯度加载时间下微焊缝的组织结构及力学性能,研究界面金属间化合物的生长模式, ...
【技术保护点】
1.一种电子封装微焊点的可靠性评价方法,其特征在于:包括如下步骤:1)选取第一金属板和第二金属板,进行表面处理,然后采用钎焊对第一金属板和第二金属板的焊接面进行焊接,在第一金属板和钎料接触处、第二金属板和钎料接触处形成金属间化合物;2)对焊接后的第一金属板和第二金属板进行切割制样,得到具有微焊点的试样,试样为多层结构,从上至下依次包括第一金属板、金属间化合物、钎料填充物、金属间化合物和第二金属板;3)将试样竖直置于温度加载装置内,在试样的微焊点上、下两端形成温度梯度,待温度稳定时开始记录加载时间;4)将试样在步骤3)所述的温度梯度下加载不同时间,通过分析不同加载时间下金属间化合物的厚度变化情况,评价电子封装微焊点在该温度梯度区间下的可靠性。
【技术特征摘要】
1.一种电子封装微焊点的可靠性评价方法,其特征在于:包括如下步骤:1)选取第一金属板和第二金属板,进行表面处理,然后采用钎焊对第一金属板和第二金属板的焊接面进行焊接,在第一金属板和钎料接触处、第二金属板和钎料接触处形成金属间化合物;2)对焊接后的第一金属板和第二金属板进行切割制样,得到具有微焊点的试样,试样为多层结构,从上至下依次包括第一金属板、金属间化合物、钎料填充物、金属间化合物和第二金属板;3)将试样竖直置于温度加载装置内,在试样的微焊点上、下两端形成温度梯度,待温度稳定时开始记录加载时间;4)将试样在步骤3)所述的温度梯度下加载不同时间,通过分析不同加载时间下金属间化合物的厚度变化情况,评价电子封装微焊点在该温度梯度区间下的可靠性。2.根据权利要求1所述的电子封装微焊点的可靠性评价方法,其特征在于:所述步骤3)中的温度加载装置包括恒温加热系统、试样装夹系统、制冷系统和温度控制系统,所述试样装夹系统置于恒温加热系统上,制冷系统设于试样装夹系统上方,恒温加热系统和制冷系统均与温度控制系统连接,由温度控制系统控制恒温加热系统和制冷系统的温度。3.根据权利要求2所述的电子封装微焊点的可靠性评价方法,其特征在于:所述试样装夹系统包括装夹板和设于装夹板上的垫片,所述装...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨栋华,杜飞,张春红,甘贵生,冉藤,翟翔,陈新年,施雷,
申请(专利权)人:重庆理工大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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