[發明專利]力熱電耦合條件下微型焊點的制備及測試方法

在審

• 申請號: 201811114872.5
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109030235A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 郭福;田雨;馬立民;王乙舒;翟廣濤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01R31/00;B23K1/20;B23K1/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.力熱電耦合條件下微型焊點的制備及測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)焊接焊點采用的銅基板由線切割制備，獲得一維線性銅棒，用砂紙將銅棒兩端打磨平整，分別用丙酮溶液和硝酸水溶液清洗銅棒，去除銅棒表面的有機污染物和氧化物，最終將銅棒放入乙醇溶液中清洗并烘干；

(2)在基板上粘附雙面膠，將兩銅棒固定于基板上，將Sn基無鉛釬料填充到兩個銅棒焊接平面之間的焊縫中，將填充好釬料的樣品置于無鉛焊臺上焊接，隨后冷卻，獲得一維線性對接焊點；將粘在基板上焊接完成的對接焊點浸泡在丙酮溶液中超聲清洗，將焊點四面多余釬料磨除，焊點采用非鑲嵌方法磨拋，將焊點固定在光滑平整的鋁片上，焊點指定觀察面在外，并對其進行拋光，隨后將鋁片連同焊點放入丙酮溶液中超聲清洗，得到用于進行力熱電耦合場測試的焊點；

(3)力熱電耦合條件下焊點的測試方法

(3.1)將焊點焊盤的兩端涂覆一層絕緣物質，確保與拉伸機夾頭接觸位置的完全絕緣，將焊點放入拉伸機內，使得焊點處于受到拉力的狀態，通過拉伸機控制系統調節焊點收到的應力載荷；拉伸強度為3MPa-15MPa；

(3.2)在焊點兩側未涂覆絕緣物質的位置分別連接電源的正負極，使得焊點處于通電狀態；同時，根據焊點截面面積大小及通電電流的大小，能夠獲得不同的電流密度；可控的電流密度范圍為1×10³A/cm²～1×10⁴A/cm²；

(3.3)由于拉伸裝置位于一個可加熱的密閉箱體中，通過控制箱體的溫度，使焊點處于不同的服役溫度下拉伸和通電。

2.按照權利要求1所述方法，其特征在于，步驟(1)中所述基板能夠耐受重熔溫度并且不導電，為印刷電路板。

3.按照權利要求1所述方法，其特征在于，步驟(2)中Sn無鉛釬料為為Sn基的SnCu系列、SnAg系列、SnZn系列、SnBi系列或SnIn系列，三元合金選自SnAgCu系列、SnAgBi系列或SnAgIn系列，四元合金選自SnAgBiIn系列無鉛釬料。

4.按照權利要求1所述方法，其特征在于，步驟(2)中的無鉛焊臺，選無鉛熱風回流焊或電熱風返修焊臺。

5.按照權利要求1所述方法，其特征在于，步驟(2)中進行磨拋的焊點的固定方式采用熱熔膠進行固定。

6.按照權利要求1所述方法，其特征在于，步驟(3)中涂覆的絕緣層采用綠油進行絕緣。

7.按照權利要求1所述方法，其特征在于，步驟(3)中可控的熱環境溫度為50℃-150℃。