一种用于热电复合场下电迁移的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于热电复合场下电迁移的装置，包括壳体、位于壳体底部的底座、壳体一侧的测试孔和壳体另一侧的散热孔，还包括用于热循环中进行加热的升温控制系统、用于热循环中进行低温的降温控制系统、用于电迁移的导电系统和用于湿度控制对比的湿度控制系统；本实用新型专利技术可以使得试样在热电复合场下进行电迁移成为了现实，克服了电迁移只能在恒温条件下进行微米量级的对接实验的局限；保证了在热电复合场进行电迁移中将焊点受到的外界干扰降低到最低，提高了焊点剪切强度，为今后研究区分焦耳热与电迁移分别对焊点的影响在装置上提供了保障，应用前景广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种用于热电复合场下电迁移的装置
本技术涉及电迁移装置领域，具体涉及一种用于热电复合场下电迁移的装置。
技术介绍
互连焊点在服役的过程中，由于外界温度不是恒定不变的，焊点不断受到高低温的冲击以及电流的影响。在长时间通电过程中，焊点处所受到的力学、电学和热学载荷不断提高，对焊点的可靠性也提出了更高的要求。在可靠性实验的研究中，焦耳热和电迁移所造成的焊点可靠性的影响深受关注。目前国外学者认为电迁移发生的门槛是电流密度达到7×103A／cm2，只有电流密度高于这个门槛值，才会发生电迁移。但是目前，国内外现有的研究电迁移的装置还有不足，具体存在以下缺陷：1、目前对电迁移的研究大多集中在微米量级的微型对接焊点，由于焊点太小，无法研究在实际互连焊点服役过程中受到的热电复合场对剪切强度的影响，从而无法准确测试出产品的使用寿命；2、国内外现有的研究电迁移的装置不能同时研究热循环与通电的共同影响，使用恒温电迁移这样单独研究电迁移的影响实际上远离了真实焊点服役过程中的环境，忽略了外界环境对焊点可靠性所造成的影响；3、受制于导电结构在结构和功能上的限制，不能进行良好的接触导电，容易发生过热，导致装置的烧毁；4、现有装置安装与拆卸不方便，容易在取样过程中将试样折断。本技术所采用的技术方案可以同时解决上述现有技术存在的问题，解决了焊点在热循环及通电的共同作用下发生电迁移的装置问题，使得电迁移研究更加接近真实服役环境。为了研究热电复合场中对焊点剪切强度的影响，我们从材料、焊点尺寸、试样尺寸、导电程度以及拆卸难易程度等方面设计的装置可以有效搭载厚度为毫米量级的搭接焊点。本技术所提供的一种用于热电复合场下电迁移的装置，可以通过升温控制系统、降温控制系统、导电系统以及湿度控制系统的共同调节作用，保证在热电复合场进行电迁移中将焊点受到的外界干扰降低到最低，同时为今后研究区分焦耳热与电迁移分别对焊点的影响在装置上提供了保障。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种用于热电复合场下电迁移的装置，使得焊点可以在热循环和通电的共同作用下进行电迁移，使得电迁移研究更加接近真实服役环境；保证了在热电复合场进行电迁移中将焊点受到的外界干扰降低到最低，提高了焊点的剪切强度，同时为今后研究区分焦耳热与电迁移分别对焊点的影响在装置提供了保障，应用前景广泛。本技术通过以下技术方案来实现上述技术目的：一种用于热电复合场下电迁移的装置，包括壳体、位于壳体底部的底座、壳体一侧的测试孔和壳体另一侧的散热孔，还包括用于热循环中进行加热的升温控制系统、用于热循环中进行低温的降温控制系统、用于电迁移的导电系统和用于湿度控制对比的湿度控制系统；所述升温控制系统包括高温报警器、测试孔和温度控制器，所述底座上方设有高温报警器，高温报警器外侧上方设有测试孔，所述测试孔通过阳极硅胶导线和阴极硅胶导线分别与恒流稳压电源上的正极接线孔和负极接线孔相连接，所述散热孔的下方设有温度控制器，温度控制器内侧设有抽湿器，抽湿器的下方设有导电结构；所述降温控制系统包括压缩机、散热孔、冷凝泵、冷凝管、进水管和限流阀，所述高温报警器的上方设有压缩机，压缩机的上方设有操控屏，操控屏的右侧设有冷凝泵，所述冷凝泵通过硅胶管与冷凝管连接，所述冷凝管与壳体外侧进水管连接，所述进水管上设有限流阀；所述导电系统包括导电结构和恒流稳压电源，所述的恒流稳压电源设置在壳体上部，在恒流稳压电源与壳体之间设有耐高温陶瓷片，所述导电结构通过耐高温垫片设置在壳体内，导电结构通过耐高温硅胶导线与测试孔连接；所述湿度控制系统包括散热孔、抽湿器、冷凝泵和冷凝管，所述抽湿器通过导线与冷凝泵连接，所述抽湿器通过热电偶与散热孔连接。进一步的，所述温度控制器通过导线和二极管与高温报警器连接。进一步的，所述温度控制器通过耐高温电缆与测试孔连接，所述测试孔的内部填充有耐高温海绵。进一步的，所述压缩机通过导线与冷凝泵连接。进一步的，所述导电结构包括陶瓷垫片、铜导电接线柱、固定卡子、垫衬片、接线螺栓和导线接线孔，所述陶瓷垫片下部通过固定螺栓固定连接在壳体内部，其上部固定连接在所述铜导电接线柱下方，所述接线螺栓与导线接线孔通过氮化硅陶瓷片分别固定在铜导电接线柱上，所述固定卡子固定在铜导电接线柱上方的凹槽上，所述固定卡子下方通过螺栓与垫衬片固定连接。本技术的有益效果是：综上所述，本技术的一种用于热电复合场下电迁移的装置，可以使得试样在热电复合场下进行电迁移成为了现实，克服了电迁移只能在恒温条件下进行微米量级的对接实验的局限；保证了在热电复合场进行电迁移中将焊点受到的外界干扰降低到最低，提高了焊点剪切强度，为今后研究区分焦耳热与电迁移分别对焊点的影响在装置上提供了保障，应用前景广泛。具体有以下优点：1、导电结构可以使得微米量级的搭接的试样进行简单便捷地安装固定，导电结构通过耐火砖与热循环仓绝缘；2、在热循环过程中由于升温控制系统和降温控制系统的温度监控，使得热循环仓内部温度控制在0-100℃；3、恒流稳压电源通过耐高温硅胶导线经测试孔与导电结构上的试样的阴极、阳极连接；4、通过湿度控制系统使得热循环仓空间干燥，避免了水蒸气导电；5、热电复合场下电迁移的全过程都在密闭环境内进行，避免了外部环境对实验本身的干扰作用，可用于今后对焦耳热及电迁移对焊点作用的区别性的研究。附图说明图1是本技术一种用于热电复合场下电迁移的装置的主视图；图2是图1中导电结构的结构示意图；图3是本技术中试样的结构示意图；图4是导电结构装入试样后的状态示意图；图中标记：1、底座；2、高温报警器；3、压缩机；4、操控屏；5、测试孔；6、阴极硅胶导线；7、阳极硅胶导线；8、正极接线孔；9、恒流稳压电源；10、负极接线孔；11、耐高温陶瓷片；12、散热孔；13、抽湿器；14、温度控制器；15、导电结构；16、耐高温垫片；17、冷凝泵；18、冷凝管；19、进水管；20、限流阀；21、陶瓷垫片；22、铜导电接线柱；23、固定卡子；24、垫衬片；25、接线螺栓；26、导线接线孔；27、母材；28、钎料。具体实施方式下面结合附图给出具体实施例对本技术的技术方案做进一步详细说明，以下实施例为本技术的最佳实施例，具体情况要根据本领域技术人员的实际操作而定。如图1-4所示，一种用于热电复合场下电迁移的装置，包括壳体、位于壳体底部的底座1、壳体一侧的测试孔5和壳体另一侧的散热孔12，还包括用于热循环中进行加热的升温控制系统、用于热循环中进行低温的降温控制系统、用于电迁移的导电系统和用于湿度控制对比的湿度控制系统；如图1所示，所述升温控制系统包括高温报警器2、测试孔5和温度控制器14，所述底座1上方设有高温报警器2，高温报警器2外侧上方设有测试孔5，所述测试孔5通过阳极硅胶导线7和阴极硅胶导线6分别与恒流稳压电源9上的正极接线孔8和负极接线孔10相连接，所述散热孔12的下方设有温度控制器14，温度控制器14内侧设有抽湿器13，抽湿器13的下方设有导电结构15；进一步的，升温控制系统中温度控制器14通过内部的灵敏温度计随着装置内部温度场变化，实时监控温度变化，我们将初始热循环设定为0-100℃,在高温与低温时段保持10min，将温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热电复合场下电迁移的装置，包括壳体、位于壳体底部的底座（1）、壳体一侧的测试孔（5）和壳体另一侧的散热孔（12），其特征在于：还包括用于热循环中进行加热的升温控制系统、用于热循环中进行低温的降温控制系统、用于电迁移的导电系统和用于湿度控制对比的湿度控制系统；所述升温控制系统包括高温报警器（2）、测试孔（5）和温度控制器（14），所述底座（1）上方设有高温报警器（2），高温报警器（2）外侧上方设有测试孔（5），所述测试孔（5）通过阳极硅胶导线（7）和阴极硅胶导线（6）分别与恒流稳压电源（9）上的正极接线孔（8）和负极接线孔（10）相连接，所述散热孔（12）的下方设有温度控制器（14），温度控制器（14）内侧设有抽湿器（13），抽湿器（13）的下方设有导电结构（15）；所述降温控制系统包括压缩机（3）、散热孔（12）、冷凝泵（17）、冷凝管（18）、进水管（19）和限流阀（20），所述高温报警器（2）的上方设有压缩机（3），压缩机（3）的上方设有操控屏（4），操控屏（4）的右侧设有冷凝泵（17），所述冷凝泵（17）通过硅胶管与冷凝管（18）连接，所述冷凝管（18）与壳体外侧进水管（19）连接，所述进水管（19）上设有限流阀（20）；所述导电系统包括导电结构（15）和恒流稳压电源（9），所述的恒流稳压电源（9）设置在壳体上部，在恒流稳压电源（9）与壳体之间设有耐高温陶瓷片（11），所述导电结构（15）通过耐高温垫片（16）设置在壳体内，导电结构（15）通过耐高温硅胶导线与测试孔（5）连接；所述湿度控制系统包括散热孔（12）、抽湿器（13）、冷凝泵（17）和冷凝管（18），所述抽湿器（13）通过导线与冷凝泵（17）连接，所述抽湿器（13）通过热电偶与散热孔（12）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于热电复合场下电迁移的装置，包括壳体、位于壳体底部的底座（1）、壳体一侧的测试孔（5）和壳体另一侧的散热孔（12），其特征在于：还包括用于热循环中进行加热的升温控制系统、用于热循环中进行低温的降温控制系统、用于电迁移的导电系统和用于湿度控制对比的湿度控制系统；所述升温控制系统包括高温报警器（2）、测试孔（5）和温度控制器（14），所述底座（1）上方设有高温报警器（2），高温报警器（2）外侧上方设有测试孔（5），所述测试孔（5）通过阳极硅胶导线（7）和阴极硅胶导线（6）分别与恒流稳压电源（9）上的正极接线孔（8）和负极接线孔（10）相连接，所述散热孔（12）的下方设有温度控制器（14），温度控制器（14）内侧设有抽湿器（13），抽湿器（13）的下方设有导电结构（15）；所述降温控制系统包括压缩机（3）、散热孔（12）、冷凝泵（17）、冷凝管（18）、进水管（19）和限流阀（20），所述高温报警器（2）的上方设有压缩机（3），压缩机（3）的上方设有操控屏（4），操控屏（4）的右侧设有冷凝泵（17），所述冷凝泵（17）通过硅胶管与冷凝管（18）连接，所述冷凝管（18）与壳体外侧进水管（19）连接，所述进水管（19）上设有限流阀（20）；所述导电系统包括导电结构（15）和恒流稳压电源（9），所述的恒流稳压电源（9）设置在壳体上部，在恒流稳压电源（9）与壳体之间设有耐高温陶瓷片（11），所述导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，张柯柯，刘珊中，霍福鹏，马宁，孙萌萌，邱然锋，姚润钢，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：新型
国别省市：河南,41