【技术实现步骤摘要】
非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置与方法
[0001]本专利技术属于电子封装
，尤其涉及非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置与方法。
技术介绍
[0002]硬质聚合物如环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺等通过灌封、包封、涂覆、注塑等工艺形式广泛应用于电子器件封装，起到结构固定、冲击减震、防湿防潮和高压绝缘等作用。然而，硬质聚合物封装在材料固化成型及其在高低温环境使用过程中极易产生较大的残余应力，导致电子封装中出现封装材料开裂、焊点脱落以及器件损伤等问题。因此，电子封装工艺设计与可靠性分析中有必要对硬质聚合物封装应力进行测试，以评估并尽可能降低封装应力。
[0003]硬质聚合物的封装应力包括固化残余应力与热致应力，固化残余应力系硬质聚合物固化成型过程中由于化学收缩与温度变化引起的机械应力，热致应力系温度变化下硬质聚合物与封装对象热膨胀系数差异引起的机械应力。在热固性聚合物固化反应过程以及热塑性聚合物加热成型过程中，材料通常经历从粘流态到高弹态的不可逆化学变化；在热固性聚合物固化反应完全后恢复室温过程以及外...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置，其特征在于，所述测试装置包括底座、外部筒体、支撑轴、下套筒、侧壁筒、上套筒、应变传感器和温度传感器；所述底座位于测试装置底部且设置中心孔；所述外部筒体下端安装在底座上，且位于测试装置最外层；所述支撑轴一端安装在底座中心孔中；所述下套筒、侧壁筒和上套筒按从下到上顺序连接后，通过下套筒安装在支撑轴上；下套筒、侧壁筒和上套筒的外侧与外部筒体内侧之间形成用于填充硬质聚合物封装材料的空腔；所述侧壁筒由金属材料制成，侧壁筒壁厚设计保证硬质聚合物封装材料固化过程中侧壁筒的变形能够被测量且满足能够加工的最小壁厚；所述上套筒开设中心孔，中心孔安装引线通过轴；所述应变传感器和温度传感器布置在侧壁筒内表面，且应变传感器和温度传感器信号线通过引线通过轴引出。2.根据权利要求1所述的非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置，其特征在于，所述应变传感器和温度传感器相邻成对布置，且测试装置布置一对或者多对。3.根据权利要求1所述的非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置，其特征在于，所述应变传感器和温度传感器布置在侧壁筒中部。4.根据权利要求1所述的非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置，其特征在于，所述外部筒状体由可拆卸的左瓣模和右瓣模组成。5.根据权利要求1所述的非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置，其特征在于，所述侧壁筒的壁厚为0.5mm～1.0mm。6.根据权利要求1所述的非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置，其特征在于，所述引线通过轴的上端面高于填充的硬质聚合物封装材料最高液面15mm以上。7.根据权利要求1所述的非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试装置，其特征在于，所述底座上表面和外部筒体内表面均涂抹脱模剂。8.非受限约束结构下硬质聚合物封装应力的测试方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1～7中任一项所述的测试装置进行，所述方法包括硬质聚合物封装材料固化残余应力的测试和硬质聚合物封装材料封装热致应力的测试；(一)硬质聚合物封装材料固化残余应力的测试如下：S1
‑
1：在侧壁筒内壁粘贴应变传感器和温度传感器，并将侧壁筒、下套筒、上套筒、支撑轴以及引线通过轴进行装配，组装形成内腔体；S1
‑
2：将内腔体置于环境试验箱中，在室温条件下对应变传感器进行清零；启动环境试验箱温度控制，先进行降温之后升温，整个过程中利用应变传感器和温度传感器采集侧壁筒在不同时刻t
i
时的应变ε
i,rsc
(t
i
)和温度数据T
i
(t
i
)；根据应变ε
i,rsc
(t
i
)和温度T
i
(t
i
)的时间同步关系，可得应变ε
i,rsc
(t
i
)与温度T
i
(t
i
)之间的曲线ε
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(T
i
)，即热输出温度曲线T
i
(t
i
)
‑
ε
i,rsc
(t
i
)；S1<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李想，李悦芳，钟华，张国亮，刘鑫，陈磊，曾志斌，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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