[發明專利]一種微焊點電遷移測試結構、制備夾具及制備方法

在審

• 申請號: 202010897260.9
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111885817A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 秦紅波;雷楚宜;黃家強;李望云;劉天寒;丁超;秦薇;蔡苗;楊道國;張國旗
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/11;H05K3/34
• 代理公司: 桂林文必達專利代理事務所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 張學平

本發明涉及一種微焊點電遷移測試結構、制備夾具及制備方法，解決的是測試難度大、精度小的技術問題，通過采用重疊設置的第一PCB板和第二PCB板，第一PCB板和第二PCB板除橫截面形狀不同外，其余均完全相同且對稱；第一PCB板與第二PCB板重疊的4個表面均相同且設置有至少兩條銅布線，每條銅布線的兩端各設有一個焊盤，在非焊盤的部分涂有用于阻焊的綠油層；同一平面的銅布線的走線角度不同；非接線端焊盤需形成微焊點陣列，微焊點陣列中的各個焊點均設有編號，焊點編號順序為沿電流方向連續編號；第二PCB板設置有用于接入電源及測試電阻的接線端焊盤的技術方案，較好地解決了該問題，可用于微焊點電遷移測試中。

技術領域

本發明涉及電子封裝技術領域，具體涉及一種微焊點電遷移測試結構、制備夾具及制備方法。

背景技術

電子封裝從廣義上講就是將構成電子產品的各種晶體管、裸芯片、引線、電路、基板和其它封裝材料等按照規定或設計的要求合理密封、布置、固定和連接，實現與外部環境隔離、屏蔽及保護，最終組裝成電子產品的整個工藝過程。在電子封裝系統中，微焊點的可靠性決定了電子產品的性能和可靠性，微焊點失效成為電子產品失效的主要原因之一。電遷移現象是在高密度電流作用下微焊點釬料基體中的金屬原子沿電流同向或反向運動造成的兩相分離(偏析)、相的粗化、相的極性或反極性長大以及空洞等現象。電遷移現象會對微焊點的可靠性和完整性造成嚴重影響，被認為是微焊點主要的失效形式之一。電遷移現象會導致微焊點電阻或電阻率的變化，電阻或電阻率的變化程度可作為評價電遷移現象嚴重程度的重要依據。電遷移可靠性是評價電子焊料可靠性的一個重要指標。

電子焊料的電遷移測試首先要制備質量滿足要求的微焊點，目前微焊點電遷移測試結構大多采用“PCB板/微焊點/PCB板”結構或“Cu/微焊點/Cu”結構，但是先前方案采用的測試結構中的PCB板通常不考慮對稱性，當PCB板結構不對稱性時在較高溫度焊接時各個方向線膨脹尺寸不一樣，容易對焊點的焊接質量造成影響；同時，目前許多微焊點電遷移測試結構所采用的走線結構單一，不能全面評估走線結構變化對微焊點電遷移可靠性的影響；另外，目前許多微焊點電遷移測試結構焊點數量過少，焊接時無法充分發揮焊料在焊接時的自對準效應，給微焊點的幾何形狀控制造成困難，焊點形狀與電子產品中真實焊點的幾何形狀往往存在較大差異。

現有的微焊點電遷移測試結構中，焊接完成后由于PCB板的阻隔，焊點位置不可見，難以快速、準確找到所要分析和觀察的焊點，增加了焊點切片和失效分析的難度。因此，本發明提供了一種結構對稱、走線結構多樣化、具有微焊點陣列且方便切片觀察的微焊點電遷移測試結構，該結構微焊點焊接質量佳且焊點形狀可調，可用于評價結構和不同合金類型電子焊料對微焊點電遷移可靠性的影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的測試難度大、精度小的技術問題。提供了一種新的微焊點電遷移測試結構，該微焊點電遷移測試結構具有結構對稱、走線結構多樣化，具有微焊點陣列且方便切片觀察的特點。

為解決上述技術問題，采用的技術方案如下：

一種微焊點電遷移測試結構，所述微焊點電遷移測試結構包括重疊設置的第一PCB板和第二PCB板，第一PCB板和第二PCB板除橫截面形狀不同外，其余均完全相同且對稱；第一PCB板與第二PCB板重疊的4個表面均相同且設置有至少兩條銅布線，每條銅布線的兩端各設有一個焊盤，在非焊盤的部分涂有用于阻焊的綠油層；同一平面的銅布線的走線角度不同；非接線端焊盤需形成微焊點陣列，微焊點陣列中的各個焊點均設有編號，焊點編號順序為沿電流方向連續編號；第二PCB板設有用于接入電源及測試電阻的接線端焊盤。

上述方案中，為優化，進一步地，第一PCB板的形狀為正八邊形或圓形；第二PCB板的形狀為正方形，接線端焊盤設置在第二PCB板的四個頂角。

進一步地，所述銅布線的走線角度包含45°、90°、135°和180°。