[发明专利]一种用于热-电-力耦合测试系统中的试件温度测量方法

说明书

本发明公开了一种用于热‑电‑力耦合测试系统中的试件温度测量方法，涉及电子封装材料力学性能测试技术。试件由两根铜棒焊接而成，试件被装夹于拉伸机上，同时在试件上加载一定强度的电流，由于试件本身通过较强度的电流，导致热电偶温度计和热电阻温度计不能直接接触试件表面。在测试开始前，使用游标卡尺对试件进行标距，将电压测量仪器两触点接于标距段两端点，以测量标距内的电压降；该段包括焊点在内，以准确测量电压降；试件温度‑电压关系式，根据铜和SAC305焊料的电阻率‑温度曲线，结合试件截面形状、标距长度，通过计算得到试件的温度与电压降的对应关系。该试件温度测量方法简单，具有测量精度高，且便于测试记录特点。

技术领域

本发明涉及电子封装材料力学性能测试技术，具体地说,涉及一种用于热-电-力耦合测试系统中的试件温度测量方法。

背景技术

电子封装技术在电子产品中起着至关重要的作用。电子封装结构中的互连焊点是微电子芯片的关键部位，不仅为芯片和基板提供了机械支持，更是电气连接和散热的重要途径。高性能电子产品一般含有成千上万个焊点，关键位置的单个焊点失效，有可能导致整个电子芯片的功能丧失。在某种意义上，互连焊点力学性能可靠性决定了整个电子产品的使用可靠性。因此，为了测试焊点可靠性和分析其破还机理，出现了针对新型无铅焊点的热-电-力多场耦合测试技术。

在现有的多场耦合测试技术中，一般使用高低温环境箱控制试件温度，由于环境箱内部空间较大，又存在空气流动，导致环境箱自身的传感器无法准确反映试件温度，为了准确反映试件所处温度，必须增加针对试件的温度测量装置。现有的技术一般是使用热电偶接触试件表面进行直接探测，由于热电偶探头尺寸较大，当试件尺寸较小时，温度测量会现很大的误差，同时，由于被测试件本身通过有较大强度的电流，直接用热电偶温度计或者热电阻温度计接触试件都可能会引起无法衡量的误差；另一种方法是使用红外线温度传感器，这是一种非接触式温度测量仪器，精度足够的红外线温度传感器价格相当昂贵，并且由于其本身所处环境的要求，其必须被放置于环境箱外，通过环境箱的石英玻璃观察窗对试件进行测量，这样势必会增大测量误差，降低数据的可信度。所以现在缺乏一种对环境箱中通电试件温度的高效准确的测量方法。在现有的针对热-电-力多场耦合测试中试件温度测量方法中，测量误差普遍偏大，测量仪器成本高昂且数据记录不便问题，

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种用于热-电-力耦合测试系统中的试件温度测量方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种用于热-电-力耦合测试系统中的试件温度测量方法，其特征在于包括以下步骤:

步骤1.待测试件，在测试开始前，使用游标卡尺对试件进行标距，将电压测量仪器两触点接于标距段两端点，以测量标距内的电压降，该标距段包括焊点在内，以准确测量电压降；

待测试件由两根铜棒焊接而成，长度为80mm，焊点平均长度3.15mm，在实验前，使用游标卡尺在试件上作标距段，长度为30.00mm；

步骤2.装夹试件；试件装夹于拉伸机上，同时在试件上加载一定强度的电流；

步骤3.试件温度-电压关系式，根据铜和SAC305焊料的电阻率-温度曲线，结合试件截面形状及标距段长度，通过计算，得到试件的温度与电压降的对应关系。

有益效果

本发明提出的一种用于热-电-力耦合测试系统中的试件温度测量方法，试件由两根铜棒焊接而成，试件被装夹于拉伸机上，同时在试件上加载一定强度的电流，由于试件本身通过较强度的电流，导致热电偶温度计和热电阻温度计不能直接接触试件表面。在测试开始前，使用游标卡尺对试件进行标距，将电压测量仪器两触点接于标距段两端点，以测量标距内的电压降；该段包括焊点在内，以准确测量电压降；试件温度-电压关系式，根据铜和SAC305焊料的电阻率-温度曲线，结合试件截面形状、标距长度，通过计算得到试件的温度与电压降的对应关系。