本实用新型专利技术提供了一种宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，包括控温加热炉、夹具、推力测试仪和冷却组件。控温加热炉用于对试样提供温度调节，夹具设置在所述加热炉的炉膛内，所述夹具用于固定试样；推力测试仪用于对试样的焊点施加剪切力，电场机构用于对试样施加电场。冷却组件与所述控温加热炉的炉膛连通，所述冷却组件用于向所述控温加热炉的炉膛内通入冷却气体。该宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，在剪切推球测试实验的基础上，引入了通电和宽温度范围调节因素，三者相结合模拟了焊点服役的真实环境，从而便于研究焊点试样在通电和温度变化情况下的力学性能，进而为研究电子产品的可靠性提供了参考。电子产品的可靠性提供了参考。电子产品的可靠性提供了参考。
【技术实现步骤摘要】
一种宽温度范围通电下的剪切推球实验装置
[0001]本技术涉及电子封装
，具体涉及一种宽温度范围通电下的剪切推球实验装置。
技术介绍
[0002]随着半导体制造业的发展，封装中的互连技术渐逐渐多样化，出现了球栅阵列、倒装芯片、晶圆级封装和硅通孔等技术。其中，焊点是前述技术中的重要互连主体，为此焊点的可靠性是前述技术的重要保障。在测定焊点的力学性能方面，从20世纪70年代末以来，剪切推球实验逐渐成为评价焊点质量和完整性的主要方法之一。
[0003]由于封装器件中焊点的服役环境是电
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热
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力耦合场作用的，少数还会经历周期性的冷热冲击，这不仅严重影响了焊点的可靠性，而且会直接导致电子产品的性能变差。因此，剪切推球实验在研究焊点力学性能上对组装器件中的焊点的可靠性评估是十分重要的。
[0004]然而，当前基于剪切推球试验仪在通电条件下实现对焊点试样工作温度宽范围无极调节的技术较为欠缺，限制了焊点在通电和无极调温情况下剪切推球性能的评估。因此，如何模拟焊点试样的真实服役环境，探索焊点试样在通电和温度变化情况下的力学性能，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷，本技术的目的是提供一种宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，以模拟焊点的真实服役环境，探索焊点试样在通电和温度变化情况下的力学性能。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供一种宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，包括控温加热炉，其用于对试样提供温度调节；夹具，其设置在所述控温加热炉的炉膛内，所述夹具用于固定试样；推力测试仪，其用于对试样的焊点施加剪切力；电场机构，其用于对试样施加电场；以及冷却组件，其与所述控温加热炉的炉膛连通，所述冷却组件用于向所述控温加热炉的炉膛内通入冷却气体，以对所述控温加热炉的炉膛进行冷却。
[0007]优选地，所述电场机构包括：电源；第一导线，其一端与所述电源的正极连接，所述第一导线的另一端伸入所述控温加热炉的炉膛内；以及第二导线，其一端与所述电源的负极连接，所述第二导线的另一端伸入所述控温加热炉的炉膛中内；
[0008]当所述第一导线与所述推力测试仪的推刀连接，且所述第二导线与试样连接，所述电源、所述第一导线、所述推力测试仪的推刀、试样和所述第二导线可形成电回路；或者，
[0009]当所述第一导线和所述第二导线分别与试样连接，所述电源、所述第一导线、试样和所述第二导线可形成电回路。
[0010]优选地，所述夹具设置有卡槽，所述电场机构还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件均呈L形结构；所述第一绝缘件的短边搭接在所述夹具的
顶部，所述第一绝缘件的长边沿竖向布置并贴靠在所述卡槽的侧壁上；所述第二绝缘件的短边搭接在所述夹具的顶部，所述第二绝缘件的长边沿竖向布置并贴靠在所述卡槽的另一侧壁上，所述第二绝缘件的长边与所述第一绝缘件的长边平行布置。
[0011]优选地，所述第一导线外套设有第一耐高温绝缘陶瓷管，所述第二导线外套设有第二耐高温绝缘陶瓷管；所述控温加热炉上设有安装孔，所述第一耐高温绝缘陶瓷管和所述第二耐高温绝缘陶瓷管均插设在所述安装孔内。
[0012]优选地，所述冷却组件包括气体制冷附件和冷却气罐；所述控温加热炉的一侧设有连通其炉膛的第一气孔，所述冷却气罐与所述第一气孔连通，所述气体制冷附件安装在所述冷却气罐上。
[0013]优选地，还包括装有保护气体的保护气罐；所述控温加热炉的一侧设有连通其炉膛的第二气孔，所述保护气罐与所述第二气孔连通，所述保护气罐用于向所述控温加热炉的炉膛内通入保护气体。
[0014]优选地，所述控温加热炉的顶部铺设有耐高温绝缘板。
[0015]优选地，所述控温加热炉设置有用于测量炉膛温度的热电偶。
[0016]优选地，还包括计算机，所述计算机分别与所述控温加热炉、所述推力测试仪、所述冷却组件和所述电场机构电连接。
[0017]本技术的有益效果：
[0018]本技术公开了一种宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，在剪切推球测试实验的基础上，引入了通电和宽温度范围调节因素，三者相结合模拟了焊点服役的真实环境，从而便于研究焊点试样在通电和温度变化情况下的力学性能，进而为研究电子产品的可靠性提供了参考。同时，该实验装置结构简单，可对多种类型试样进行测试，适用范围广。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0020]图1为本技术一实施例提供的宽温度范围通电下的剪切推球实验装置的结构示意图；
[0021]图2为单界面互连焊点试样的结构示意图；
[0022]图3为双界面互连结构试样(焊点数量为偶数)的结构示意图；
[0023]图4为双界面互连结构试样(焊点数量为奇数)的结构示意图；
[0024]图5为电场机构与单界面互连焊点试样连接的示意图；
[0025]图6为电场机构与双界面互连结构试样(焊点数量为偶数)的示意图；
[0026]图7为电场机构与双界面互连结构试样(焊点数量为奇数)的示意图；
[0027]附图标记：
[0028]10
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控温加热炉，11
‑
安装孔，12
‑
第一气孔，13
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第二气孔，14
‑
耐高温绝缘板；
[0029]20
‑
夹具，21
‑
固定夹块，22
‑
活动夹块，23
‑
卡槽；
[0030]30
‑
推力测试仪，31
‑
推刀；
[0031]41
‑
电源，42
‑
第一导线，43
‑
第二导线，44
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第一绝缘件，45
‑
第二绝缘件，46
‑
第一耐高温绝缘陶瓷管，47
‑
第二耐高温绝缘陶瓷管；
[0032]51
‑
气体制冷附件，52
‑
冷却气罐；
[0033]60
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保护气罐；
[0034]70
‑
计算机；
[0035]81
‑
单界面互连焊点试样，82
‑
双界面互连结构试样，83
‑
第一铜丝，84
‑
第二铜丝，85
‑
第三铜丝，86
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第四铜丝，87
‑
第五铜丝。
具体实施方式
[0036]下面将结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，其特征在于：包括：控温加热炉，其用于对试样提供温度调节；夹具，其设置在所述控温加热炉的炉膛内，所述夹具用于固定试样；推力测试仪，其用于对试样的焊点施加剪切力；电场机构，其用于对试样施加电场；以及冷却组件，其与所述控温加热炉的炉膛连通，所述冷却组件用于向所述控温加热炉的炉膛内通入冷却气体，以对所述控温加热炉的炉膛进行冷却。2.根据权利要求1所述的宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，其特征在于：所述电场机构包括：电源；第一导线，其一端与所述电源的正极连接，所述第一导线的另一端伸入所述控温加热炉的炉膛内；以及第二导线，其一端与所述电源的负极连接，所述第二导线的另一端伸入所述控温加热炉的炉膛中内；当所述第一导线与所述推力测试仪的推刀连接，且所述第二导线与试样连接，所述电源、所述第一导线、所述推力测试仪的推刀、试样和所述第二导线可形成电回路；或者，当所述第一导线和所述第二导线分别与试样连接，所述电源、所述第一导线、试样和所述第二导线可形成电回路。3.根据权利要求2所述的宽温度范围通电下的剪切推球实验装置，其特征在于：所述夹具设置有卡槽，所述电场机构还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件均呈L形结构；所述第一绝缘件的短边搭接在所述夹具的顶部，所述第一绝缘件的长边沿竖向布置并贴靠在所述卡槽的侧壁上；所述第二绝缘件的短边搭接在所述夹具的顶部，所述第二绝缘件的长边沿竖向布置并贴靠在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李望云，莫兰清，何思亮，秦红波，黄家强，位松，刘东静，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：
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