[發明專利]一種水滴式電化學遷移實驗測試系統

有效

• 申請號: 201310243169.5
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103344691A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 周怡琳;霍雨佳;楊盼
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01N27/416
• 分類號: G01N27/416;G01R27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明設計涉及一種電化學遷移測試技術，特別涉及到一種水滴式電化學遷移實驗測試系統。?

背景技術

隨著電子設備在提高功能和性能的同時也向小型化、輕量化迅速發展。使得印制線路板的線路也越來越細，間距越來越小。印制電路板上電觸點除了由于散熱不好引起的熱疲勞等問題外，觸點之間發生的電化學遷移問題越來越為人們所關注，已經成為電子封裝領域的一個重大課題。?

電化學遷移是一種電化學現象。它是在一定的溫度和濕度條件下，印制電路板上的金屬發生離子化并在電場作用下通過絕緣層向相鄰另一極金屬遷移，形成導電沉積物，而導致絕緣性能下降的一種失效現象。嚴重時導致電極間短路，引起線路元器件發熱，以至于發生燒毀電器甚至于引起火災事故。環境因素中的高濕、高溫和電極間的高電場強度是引發印刷電路板電化學遷移故障的重要誘因。?

表面絕緣電阻表示被絕緣材料分開的電導體之間的表面電阻。對線路間表面絕緣電阻的測量是評估電化學遷移的有效方法。正常情況下，線路間絕緣電阻是在10⁹—10¹²歐姆，而發生電化學遷移后電阻會突降到10⁶歐姆以下直至短路，這就對測量儀器的要求很高，不僅要精度高，而且要能夠測量高阻。?

目前的研究電化學遷移的方法主要有四種。第一種是飽和鹽蒸氣試驗法。第二種方法是水滴實驗方法。第三種方法是恒溫恒濕實驗。第四種方法是溫濕循環實驗。其中水滴試驗方法具有明顯的加速效果。?

圖1為現有的水滴實驗測試系統結構示意圖。如圖1所示，在兩金屬電極之間滴加去離子水，保證離子遷移所需要的濕度條件，然后在電極兩端加穩定的直流電壓，用數碼相機記錄離子遷移的全部過程，用恒定電位儀記錄電流隨時間變化的曲線，考察樣片的電化學遷移特性。?

但現有的水滴實驗測試系統存在如下問題：?

1、滴水動作是手動完成，水滴重量不可控制，不能保證多次試驗時水滴重量和位置的一致性。?

2、無法消除測試過程中的電磁干擾。?

發明內容

有鑒于此，本發明的一個主要目的在于提供一種水滴式電化學遷移實驗測試系統，實現滴水動作的自動化和可控性，降低測試系統的噪聲干擾，提高測量的精確度。?

為達到上述目的，本發明提供了一種水滴式電化學遷移實驗測試系統，包括計算機?單元、電機驅動裝置、步進電機、滴水裝置、視頻采集裝置、絕緣電阻測量裝置、壓力傳感裝置和樣品載物臺，其中?

計算機單元，用于設置測試參數并發送控制指令給滴水裝置、電機驅動裝置、視頻采集裝置及絕緣電阻測試裝置，并接收各測量裝置和測量設備的測試數據，實時處理、顯示及存儲電阻變化曲線和視頻信息；?

電機驅動裝置，用于接收計算機單元的參數信息，并發出相應的控制信號給步進電機，驅動樣品載物臺的移動；?

步進電機，用于帶動被測樣片在視頻采集設備及滴水操作裝置之間移動；?

滴水裝置，用于在被測樣片上滴下規定重量的水滴；?

絕緣電阻測量裝置，用于測試樣片上兩導線間的表面絕緣電阻值，并將測得的電阻值發送給計算機進行存儲、處理及顯示；?

視頻采集裝置，用于實時采集電化學遷移現象發生的視頻信息，并發送到計算機進行存儲及顯示；?

壓力傳感裝置，用于實時監測樣片上水滴的重量，并將水滴重量值反饋給計算機，以便計算機對水滴量進行調節控制；?

樣品載物臺，用于固定被測樣片。?

較佳地，所述系統能夠對滴水操作進行自動控制，實現此特征的單元包括：滴水裝置以及計算機單元，?

滴水裝置，用于將規定量的水滴滴到樣片上，通過電機帶動滴管中的活塞向下運動，推動滴管中的水落下，從而可對滴水動作實現自動控制，避免了人工操作帶來的誤差及不確定性；?

計算機單元，用于發送控制信號給步進電機，從而進一步控制活塞運動的距離，使得滴管滴下合適量的水滴；?

較佳地，所述系統能夠對水滴重量進行檢測和控制，實現此特征的單元包括：壓力傳感裝置以及計算機單元，?

壓力傳感裝置，用于實時監測樣片上水滴的重量，并將測得的數據反饋給計算機；?

計算機單元，用于接收壓力傳感器反饋的樣片上現有的水滴重量，并經過計算處理后，發送相應的控制命令給滴水裝置，進一步控制水滴量使其達到規定值；?

較佳地，所述實驗測試系統可以有效地屏蔽電磁干擾，降低各種測試噪聲，提高絕緣電阻測試的準確性。實現此特征的單元包括：絕緣電阻測量裝置，?