專(zhuān)利名稱(chēng)：簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)，以在實(shí)驗(yàn)室條件下制備模擬
的Cu (Ni-P) /Solder/ (Ni-P) Cu三明治結(jié)構(gòu)的焊點(diǎn)，如圖1所示。
背景技術(shù)：
在電子封裝工業(yè)生產(chǎn)中，倒裝焊接技術(shù)或表面貼裝技術(shù)廣泛使用熱風(fēng)回流焊爐來(lái) 實(shí)現(xiàn)電子元器件的貼裝。在基礎(chǔ)試驗(yàn)研究中，主要研究如圖1所示的焊點(diǎn)Cu(Ni—P) /Solder的界面反應(yīng)及其力學(xué)性能。因此，如果在與熱風(fēng)回流焊爐相當(dāng)條件的實(shí)驗(yàn)室 條件下制備出三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)，就既能滿足實(shí)驗(yàn)室的研究需要又能大幅度降低試驗(yàn)研 究成本。
基于上述思路，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的三明治焊點(diǎn)制備平臺(tái)并配合控溫爐制備 Cu/Solder/Cu焊點(diǎn)試樣是非常必要和有實(shí)際意義的。 通常的焊點(diǎn)制備方法主要有
1、 表面貼裝技術(shù)(Surface Mount Technology),在印刷電路板(PCB)上首先涂 覆焊膏，然后在貼片機(jī)上進(jìn)行元器件貼裝，最后通過(guò)熱風(fēng)回流焊爐焊接。將焊接后的 PCB板機(jī)械切割以備實(shí)驗(yàn)室的研究之需。該方法的優(yōu)點(diǎn)是獲得的焊點(diǎn)與實(shí)際條件完 全相同，但試驗(yàn)成本高、試驗(yàn)周期長(zhǎng)；
2、 其他的實(shí)驗(yàn)室焊點(diǎn)制備方法，如文獻(xiàn)"Influence of interfacial intermetallic compound on fracture behavior of solder joints. Hwa-Teng Lee， Ming-Hung Chen etc. Materials Science & Engineering A 358(2003)134-141."中描述的制備方法將兩根銅棒 用鐵絲固定，中間預(yù)留一定間隙，然后將其浸入融化的液態(tài)焊料池中，待冷卻后提出 銅棒，清除銅棒表面的焊料，只留下兩銅棒對(duì)接端之間的焊料，作為連接兩根銅棒的 焊點(diǎn)。該方法存在以下缺點(diǎn)(1)由于純手工操作，無(wú)法保證銅棒兩端嚴(yán)格對(duì)中；(2) 無(wú)法精確控制焊點(diǎn)厚度；(3)不能精確控制融池中的焊料溫度，制備悍點(diǎn)與SMT所 得焊點(diǎn)的凝固速率有偏差，進(jìn)而影響焊點(diǎn)組織；(4)銅棒表面的焊料清理繁瑣、焊料
的消耗過(guò)多，實(shí)驗(yàn)成本上升。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)已有技術(shù)存在的缺陷，提供一種簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)，能在熱風(fēng)回流焊爐相當(dāng)條件的實(shí)驗(yàn)室條件下制備出三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)，滿足 實(shí)驗(yàn)研究需要，大幅降低成本。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案
一種簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)，包括一個(gè)底座，其特征在于所述的底座上豎 直安裝一個(gè)內(nèi)徑與下焊接銅棒滑配的下套筒，所述的下套筒通過(guò)可拆卸連接件與一個(gè) 內(nèi)徑與上焊接銅棒滑配的上套筒同軸線連接，所述的上套筒的上端旋配一個(gè)端蓋，而 上套筒上端內(nèi)孔滑配一塊圓片，所述的圓片與端蓋內(nèi)底之間由一個(gè)彈簧彈性支承。
上述的可拆卸連接件為兩片連接片，每片的連接片兩端通過(guò)螺釘分別與上套筒和 下套筒連接，在連接處，上套筒的下端外壁和下套筒上端外壁上分別有180°分布的 凹槽與兩片連接片的上下端滑配相嵌，實(shí)現(xiàn)上套筒與下套筒處于同于中心線。
上述的可拆卸連接件為一個(gè)兩端帶有內(nèi)螺紋而中部有穿孔的外套筒，而所述的上 套筒下端和下套筒的上端有外螺紋與其相旋接。
上述的下套筒下端有外螺紋與所述的底座上的螺孔旋接。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見(jiàn)的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用 型將兩根焊接銅棒置于上下對(duì)中的兩個(gè)套筒中，確保了兩銅棒端頭嚴(yán)格對(duì)中；由于在 彈簧力的作用下，能精確控制焊點(diǎn)的厚度；操作方便，焊料消耗少，成本較低。

圖l是銅/焊料/銅三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)示意圖。其中l(wèi)l、 12為銅，13為印刷電路板， 14為Ni-P層，15為焊料
圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中A-A處剖面圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是參見(jiàn)圖l，本簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)包括一
個(gè)底座7，底座7上豎直安裝一個(gè)內(nèi)徑與下焊接銅棒8滑配的下套筒6，下套筒6通 過(guò)可拆卸連接件5與一個(gè)內(nèi)徑與上焊接銅棒10滑配的上套筒4同軸線連接，上套筒 4的上端旋配一個(gè)端蓋1，而上套筒4上端內(nèi)孔滑配一塊圓片3，圓片3與端蓋1內(nèi) 底之間由一個(gè)彈簧2彈性支承。上述的可拆卸連接件5為兩片連接片，每片的連接片 兩端通過(guò)螺釘分別與上套筒4和下套筒6連接，在連接處，參見(jiàn)圖3，上套筒4的下 端外壁和下套筒6上端外壁上分別有180°分布的凹槽與兩片連接片的上下端滑配相 嵌，實(shí)現(xiàn)上套筒4與下套筒6的對(duì)中。下套筒6下端有外螺紋與底座7上的螺孔旋接。本實(shí)施例用于制備圖1所示的銅/焊接/銅(Cu/Solder/Cu)三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn) 配合圖2所示的上套筒，根據(jù)設(shè)定的焊點(diǎn)厚度，將上銅棒設(shè)計(jì)成上粗下細(xì)的T 型階梯圓柱結(jié)構(gòu)。
T型銅棒總長(zhǎng)度50mm，具體結(jié)構(gòu)尺寸公式如下(單位mm) 令焊料厚度為d;
T型銅棒上端(粗)直徑為C7,長(zhǎng)度為A， A=20-d; T型銅棒下端(細(xì))直徑為C6，長(zhǎng)度為B， B=30+d;
其使用方法如下首先將下套筒6旋入底座7中，下銅棒8的上端涂敷助焊劑后 插入下套筒6中，將塊狀焊料9放置在下銅棒8上端，隨后安裝連接件5和上套筒4， 并插入底端涂敷了助焊劑的上銅棒10到上套筒4中再放置圓片3和彈簧2在上銅棒 IO上端，最后旋緊端蓋l。
連接件5采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的連接片確保了上下套筒4、 6的嚴(yán)格對(duì)中，上下套筒 4、 6以及底座7的內(nèi)腔同軸度±5拜。銅棒8、 10與套筒4、 6為間隙配合(C6H8/f7)。 連接件5起到支撐和連接上下套筒4、 6的作用并保證其間有一個(gè)鏤空的間隙。該間 隙確保了薄片狀焊料融化一凝固過(guò)程中粘附在套筒4、 6內(nèi)腔及可能的焊料塌陷形成 的焊瘤不會(huì)影響已悍試樣的裝卸；底座7內(nèi)壁為內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，與下套筒6蟝紋配合。 下套筒6在底座7的上下旋轉(zhuǎn)并結(jié)合與端蓋1的配合，不僅可以調(diào)節(jié)試樣的受力大小， 而且可以適當(dāng)調(diào)節(jié)預(yù)留的待焊接間隙。Cu (Ni-P) /Solder/ (Ni-P) Cu三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備方法
Cu (Ni-P) /Solder/ (Ni-P) Cu三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備的方法包括試樣裝卡、調(diào) 試對(duì)中、將裝好銅棒和焊料的制備平臺(tái)放置于可控溫回火爐中，調(diào)控峰值溫度以及峰 值溫度停留時(shí)間。
Cu (Ni-P) /Solder/ (Ni-P) Cu三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)在可控溫回火爐內(nèi)的溫度一時(shí)間 工藝Sn-3.0Ag-0.5Cu焊點(diǎn)試樣在250±5°C ( Sn-3.0Ag-0.5Cu熔點(diǎn)220匸)， Sn-0.4Co-0.7Cu焊點(diǎn)試樣在260±5°C (Sn-0.4Co-0.7Cu熔點(diǎn)227°C)分別保持焊接時(shí) 間5min (峰值溫度持續(xù)時(shí)間約lmki)，取出空冷至室溫。
本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例是本實(shí)施例基本上與上述實(shí)施例相同，所不同之處 在于可拆卸連接件5采用一個(gè)兩端帶有內(nèi)螺紋而中部有穿孔的外套筒，兩上述的上套 筒4下端和下套筒6上端有外螺紋與其相旋接，則同樣可確保上下套筒的對(duì)中連接。
權(quán)利要求1. 一種簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)，包括一個(gè)底座(7)，其特征在于所述的底座(7)上豎直安裝一個(gè)內(nèi)徑與下焊接銅棒(8)滑配的下套筒(6)，所述的下套筒(6)通過(guò)可拆卸連接件(5)與一個(gè)內(nèi)徑與上焊接銅棒(10)滑配的上套筒(4)同軸線連接，所述的上套筒(4)的上端旋配一個(gè)端蓋(1)，而上套筒(4)上端內(nèi)孔滑配一塊圓片(3)，所述的圓片(3)與端蓋(1)內(nèi)底之間由一個(gè)彈簧(2)彈性支承。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)，其特征在于所述的可拆卸 連接件(5)為兩片連接片，每片的連接片兩端通過(guò)嫘釘分別與上套筒(4)和下套筒(6) 連接，在連接處，上套筒(4)的下端外壁和下套筒(6)上端外壁上分別有180°分布 的凹槽與兩片連接片的上下端滑配相嵌，實(shí)現(xiàn)上套筒(4)與下套筒(6)處于同一中心 線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)，其特征在于所述的可拆卸 連接件(5)為一個(gè)兩端帶有內(nèi)螺紋而中部有穿孔的外套筒，而所述的上套筒(4)下端 和下套筒(6)的上端有外螺紋與其相旋接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)，其特征在于所述的下套筒 (6)下端有外螺紋與所述的底座(7)上的螺孔旋接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種簡(jiǎn)易三明治結(jié)構(gòu)焊點(diǎn)制備平臺(tái)。它包括一個(gè)底座，底座上豎直安裝一個(gè)內(nèi)徑與下焊接銅棒滑配的下套筒，下套筒通過(guò)可拆卸連接件與一個(gè)內(nèi)徑與上焊接銅棒滑配的上套筒同軸線連接，上套筒的上端旋配一個(gè)端蓋，而上套筒上端內(nèi)孔滑配一塊圓片，圓片與端蓋內(nèi)底之間由一個(gè)彈簧彈性支承。本實(shí)用新型能確保兩銅棒端頭嚴(yán)格對(duì)中，能精確控制焊點(diǎn)厚度，操作方便，焊料消耗少，成本低。
文檔編號(hào)H05K3/34GK201115299SQ20072007167
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者吉小萍, 鵬 孫, 鞠國(guó)魁, 韋習(xí)成 申請(qǐng)人:上海大學(xué)