本实用新型涉及电子封装技术领域,主要是一种焊点热迁移温差制造装置。
背景技术:
现代电子信息技术飞速进步,电子产品向微小型化、便携化、多功能化方向发展,这一快速发展趋势也在很大程度上得益于微电子封装技术的不断进步。在电子产品集成度更高、功能更强大,体积和重量进一步减小的要求下,为了满足元器件日益增长的信号处理、数据传输等需求,电子封装形式也从最初的针脚插装(pth)向表面贴装(smt)以及面积阵列封装的方向发展。近年来,更是出现了芯片级封装、晶圆级封装以及3d堆叠封装等新技术。
在电子封装结构中,焊料焊点是实现电子产品各单元之间电气连接、机械支撑以及热量传导的关键结构,它们在服役过程中的性能和完整性对电子产品的可靠性有着极其重要的影响。然而,高密度封装在提供更高集成度、更多i/o的同时也会使得封装结构中焊点的尺寸进一步减小,目前焊点之间的距离(互连高度)的尺寸已由传统500~760μm减小至100~500μm,未来可能进一步减小到20~100μm。另外,焊点尺寸的减小也会在焊点中引起电流密度和温度梯度的急剧增加。此时,由于焊点的芯片端和基板端的散热差异,以及焊点局部电流集中所致的焦耳热效应,导致焊点中会出现显著的温度梯度,当温度梯度达到一定水平后就会发生热迁移。焊点中的热迁移行为也会促使金属原子沿温度梯度方向发生迁移,在焊点中造成成分偏析、界面imc不对称生长、ubm层溶解等缺陷从而严重威胁互连焊点的可靠性。
在现有技术中,虽然装置能够通过加热装置和冷却装置来制造温差,但是并不能直接定义温度梯度,造成温度数据不准确,影响实验结果。
技术实现要素:
为解决现有技术中的不足,本实用新型提供一种焊点热迁移温差制造装置,以解决上述背景问题中提到的装置并不能直接定义温度梯度,造成温度数据不准确,影响实验结果的问题。
本实用新型为实现上述目的,通过以下技术方案实现:一种焊点热迁移温差制造装置,包括底座,所述底座上设有横向滑轨,所述横向滑轨一端固定设置固定块,所述横向滑轨上滑动配合连接热端装置和冷端装置,所热端装置右侧和冷端装置左侧各设置用于装载试样的槽道,所述底座顶部设置电源和数显温控器,所述电源和数显温控器通过导线连接热端装置,所述数显温控器通过导线连接冷端装置,所述底座顶部设置水冷循环装置,所述水冷循环装置通过水管与冷端装置连接。
所述热端装置包括左纯铜基板和可拆卸固定在左纯铜基板左侧的恒温发热片,所述电源和数显温控器通过导线连接恒温发热片。
所述冷端装置包括右纯铜基板、半导体制冷片和水冷头,所述水冷头和半导体制冷片固定在右纯铜基板右侧,所述右纯铜基板上设置用于插入温度探头的孔,所述温度探头另一端连接数显温控器,所述数显温控器通过导线连接半导体制冷片。
所述水冷循环装置包括水箱或水泵和与水箱或水泵通过水管连接的水冷散热器,所述水箱或水泵通过水管与水冷头连接,所述水冷散热器通过水管连接水冷头。
所述横向滑轨的材质为耐高温低导热类材料如酚醛树脂、发泡聚氨酯、气凝胶,所述横向滑轨下侧设置刻度尺。
所述横向滑轨远离固定块一侧设置可滑动固定卡块
对比现有技术,本实用新型的有益效果在于:
1、底座顶部设置电源和数显温控器,电源和数显温控器通过导线连接热端装置,数显温控器通过导线连接冷端装置,能够直接定义温度梯度,是实验结果更加准确。
2、底座顶部设置水冷循环装置,水冷循环装置通过水管与冷端装置连接,为本装置中的冷端装置提供良好的散热环境,保证装置可靠性。
3、横向滑轨下侧设置刻度尺,可以根据不同试样长度准确调整纯铜基板间距。
附图说明
附图1是本实用新型装置正等轴侧图;
附图2是本实用新型水冷装置工作原理简图。
附图中所示标号:1、底座;2、数显温控器;3、电源;4、水箱或水泵;5、固定卡块;6、恒温发热片;7、水冷散热器、8、左纯铜基板;9、右纯铜基板;10、固定零件;11、半导体制冷片;12、水冷头;13、槽道;14、温度探头;15、刻度尺;16、固定块;17、横向滑轨。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。应理解,这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
如图1所示,一种焊点热迁移温差制造装置,包括底座1,所述底座1上设有横向滑轨17,所述横向滑轨17一端固定设置固定块16,所述横向滑轨17上滑动配合连接热端装置和冷端装置,所述热端装置右侧和冷端装置左侧各设置用于装载试样的槽道13,所述底座1顶部设置电源3和数显温控器2,所述电源3和数显温控器2通过导线连接热端装置,所述数显温控器2通过导线连接冷端装置,所述底座1顶部设置水冷循环装置,所述水冷循环装置通过水管与冷端装置连接。
进一步的,所述热端装置包括左纯铜基板8和可拆卸固定在左纯铜基板8左侧的恒温发热片6,所述电源3和数显温控器2通过导线连接恒温发热片6。
进一步的,所述冷端装置包括右纯铜基板9、半导体制冷片11和水冷头12,所述水冷头12和半导体制冷片11通过固定零件10固定在右纯铜基板9右侧,所述右纯铜基板9上设置用于插入温度探头14的孔,所述温度探头14另一端连接数显温控器2,所述数显温控器2通过导线连接半导体制冷片11,导线反馈信号给数显温控器2,数显温控器2根据此信号来给半导体制冷片12供电,控制其工作,数显温控器2可以预设温度,并通过上述方式控制冷端温度达到预设要求,而热端装置温度可以通过更换不同规格恒温发热片6来设定热端装置温度,启动电源仅使数显温控器2工作,输入冷端装置目标温度后启动恒温发热片6,待恒温发热片6达到额定温度、半导体制冷片12达到目标温度时,温差制造完成。
进一步的,所述水冷循环装置包括水箱或水泵4和与水箱或水泵4通过水管连接的水冷散热器7,所述水箱或水泵4通过水管与水冷头12连接,所述水冷散热器7通过水管连接水冷头12,为冷端装置提供良好的散热环境,保证装置可靠性。
进一步的,所述横向滑轨17的材质为耐高温低导热类材料如酚醛树脂、发泡聚氨酯、气凝胶,所述横向滑轨下侧设置刻度尺15,用于调整当装载不同试样长度时,热端装置和冷端装置之间的间距。
进一步的,所述横向滑轨17远离固定块一侧设置可滑动固定卡块5,固定热端装置和冷端装置之间的间距。
1.一种焊点热迁移温差制造装置,包括底座(1),所述底座(1)上设有横向滑轨(17),所述横向滑轨(17)一端固定设置固定块(16),其特征在于:所述横向滑轨(17)上滑动配合连接热端装置和冷端装置,所述热端装置右侧和冷端装置左侧各设置用于装载试样的槽道(13),所述底座(1)顶部设置电源(3)和数显温控器(2),所述电源(3)和数显温控器(2)通过导线连接热端装置,所述数显温控器(2)通过导线连接冷端装置,所述底座(1)顶部设置水冷循环装置,所述水冷循环装置通过水管与冷端装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种焊点热迁移温差制造装置,其特征在于:所述热端装置包括左纯铜基板(8)和可拆卸固定在左纯铜基板(8)左侧的恒温发热片(6),所述电源(3)和数显温控器(2)通过导线连接恒温发热片(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种焊点热迁移温差制造装置,其特征在于:所述冷端装置包括右纯铜基板(9)、半导体制冷片(11)和水冷头(12),所述水冷头(12)和半导体制冷片(11)固定在右纯铜基板(9)右侧,所述右纯铜基板(9)上设置用于插入温度探头(14)的孔,所述温度探头(14)另一端连接数显温控器(2),所述数显温控器(2)通过导线连接半导体制冷片(11)。
4.根据权利要求3所述的一种焊点热迁移温差制造装置,其特征在于:所述水冷循环装置包括水箱或水泵(4)和与水箱或水泵(4)通过水管连接的水冷散热器(7),所述水箱或水泵(4)通过水管与水冷头(12)连接,所述水冷散热器(7)通过水管连接水冷头(12)。
5.根据权利要求1所述的一种焊点热迁移温差制造装置,其特征在于:所述横向滑轨(17)为耐高温低导热类材质横向滑轨(17)。
6.根据权利要求1所述的一种焊点热迁移温差制造装置,其特征在于:所述横向滑轨(17)远离固定块一侧设置可滑动固定卡块(5)。
技术总结