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公开(公告)号：CN108098172A
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201711246662.7
申请日：2017-12-01
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种实现Cu/Sn/Cu界面可逆连接的方法，属于金属材料焊接与连接领域。本发明中Cu/Sn/Cu界面可逆连接，即为Cu/Sn/Cu界面钎焊连接扩散分离可逆过程。首先，在Cu/Sn/Cu界面钎焊连接阶段，通过对钎焊工艺参数及Sn焊料层厚度的控制，使焊后得到Cu/Cu3Sn/Cu界面。在连接界面的扩散分离阶段，对Cu/Cu3Sn/Cu连接界面进行加热时效，时效过程中界面Cu、Sn原子发生扩散，使界面出现微孔洞，伴随着时效的进行，微孔洞数目逐步增多，并聚合、长大，最终在时效完成后形成微裂纹贯穿界面，且此时界面满足微电路测试方法标准中规定的焊料连接失效条件而被认定连接失效，因而连接界面实现了扩散分离。本发明验证了金属界面实现可逆连接的可行性，是焊接与连接领域的重大创新，具有重要意义。
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公开(公告)号：CN108098172B
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201711246662.7
申请日：2017-12-01
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种实现Cu/Sn/Cu界面可逆连接的方法，属于金属材料焊接与连接领域。本发明中Cu/Sn/Cu界面可逆连接，即为Cu/Sn/Cu界面钎焊连接扩散分离可逆过程。首先，在Cu/Sn/Cu界面钎焊连接阶段，通过对钎焊工艺参数及Sn焊料层厚度的控制，使焊后得到Cu/Cu3Sn/Cu界面。在连接界面的扩散分离阶段，对Cu/Cu3Sn/Cu连接界面进行加热时效，时效过程中界面Cu、Sn原子发生扩散，使界面出现微孔洞，伴随着时效的进行，微孔洞数目逐步增多，并聚合、长大，最终在时效完成后形成微裂纹贯穿界面，且此时界面满足微电路测试方法标准中规定的焊料连接失效条件而被认定连接失效，因而连接界面实现了扩散分离。本发明验证了金属界面实现可逆连接的可行性，是焊接与连接领域的重大创新，具有重要意义。
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公开(公告)号：CN110293273A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910510361.3
申请日：2019-06-13
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种在热电耦合作用下实现Cu/Cu3Sn/Cu界面分离的方法。Cu/Sn/Cu三明治结构试样放置于恒温管式炉中，通过控制工艺参数得到Cu/Cu3Sn/Cu焊点。在界面分离试验中，将Cu/Cu3Sn/Cu界面结构试样以搭接的形式固定于通电夹具上，并置于油浴锅中进行通电，通电过程中，界面Cu、Sn原子在浓度梯度、温度梯度及电子风力(电子与原子的碰撞作用)驱动下发生相变扩散，原子的扩散伴随着空位的扩散，空位在界面聚集形成微孔洞，并随着通电时间的延长及电流密度的增大，最终在界面形成贯穿整个界面的微裂纹，根据美国军用微电路测试方法标准判定界面分离。本发明通过施加电场实现了Cu/Cu3Sn/Cu连接界面的分离，验证了在电场及热场耦合作用下金属界面实现可逆连接的可行性。
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公开(公告)号：CN106568411B
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201610996570.X
申请日：2016-11-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01B21/08
Abstract: 一种基于不同表面高度差的锡膜厚度测试方法，属于金属材料微连接领域。锡膜沉积前，在金属衬底待沉积表面的局部区域放置覆盖层，锡膜沉积过程中，该区域无锡沉积，沉积完成并取走覆盖层，出现金属衬底露出区，该区边缘形成锡膜表面与露出金属衬底表面的高度差，即锡膜厚度。在此基础上，用探针式轮廓仪测试样品表面涵盖有上述高度差位置的轮廓，当探针滑过上述高度差时，会向下运动，向下运动的距离即为锡膜厚度。然后，依据相应轮廓图像计算出不同部位锡膜厚度，再取算数平均值，即是本发明测得的锡膜厚度。本发明可实现任意金属衬底上锡膜厚度的高精度测量，且工艺较为简单、成本低，能有效解决当前电子制造中锡膜厚度精确测量存在的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105834541A
公开(公告)日：2016-08-10
申请号：CN201610391373.5
申请日：2016-06-04
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种低温连接高温使用Cu/Sn/Cu钎焊界面的制备方法及结构，属于金属材料界面钎焊工艺领域。本发明选取金属Cu作为钎焊母材，于待焊面预置厚度均匀的Sn钎料层，将两个预置有Sn钎料层的金属Cu于Sn层处以最大面积相互接触，并对两Sn钎料层沿Sn层厚度方向施加一定压力，进而形成两层Sn紧密接触的Cu/Sn/Cu结构，对该结构进行低温炉中钎焊，控制工艺使Sn钎料完全与Cu反应形成Cu?Sn金属间化合物(Cu6Sn5、Cu3Sn)。本发明采用的低温炉中钎焊法具有工艺简单、可精确控温、经济成本低、使用范围广等优点，最终形成的钎焊界面可在大于400℃的高温下使用，能有效解决当前电子产品内部金属界面钎焊存在的问题。
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公开(公告)号：CN106568411A
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201610996570.X
申请日：2016-11-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01B21/08
CPC classification number: G01B21/08
Abstract: 一种基于不同表面高度差的锡膜厚度测试方法，属于金属材料微连接领域。锡膜沉积前，在金属衬底待沉积表面的局部区域放置覆盖层，锡膜沉积过程中，该区域无锡沉积，沉积完成并取走覆盖层，出现金属衬底露出区，该区边缘形成锡膜表面与露出金属衬底表面的高度差，即锡膜厚度。在此基础上，用探针式轮廓仪测试样品表面涵盖有上述高度差位置的轮廓，当探针滑过上述高度差时，会向下运动，向下运动的距离即为锡膜厚度。然后，依据相应轮廓图像计算出不同部位锡膜厚度，再取算数平均值，即是本发明测得的锡膜厚度。本发明可实现任意金属衬底上锡膜厚度的高精度测量，且工艺较为简单、成本低，能有效解决当前电子制造中锡膜厚度精确测量存在的问题。
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公开(公告)号：CN106513899A
公开(公告)日：2017-03-22
申请号：CN201610989688.X
申请日：2016-11-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了三明治式微型钎焊接头及其制备时所用夹具和方法。利用形状、尺寸一致的金属基板作为钎焊母材，并选取基板的一个表面作为待焊面，在上、下两个金属基板待焊面之间放置尺寸与待焊面一致的钎料层，形成金属基板/钎料层/金属基板结构，将该结构依次置于特制夹具之中，夹具包括金属底座、垫片、重量块三个部分，而后将夹具置于加热炉中进行钎焊，焊后即可得到上、下金属基板呈中心对齐且待焊面均实现完全连接的三明治式微型钎焊接头。这种钎焊接头的应用可有效解决当前电子制造焊点研究中存在的所用钎焊接头结构与实际焊点相差较大的问题，其制备所用夹具可保证上、下金属基板呈中心对齐，且可实现压力的精确调控，其制备方法成本较低，能有效提高接头质量与研究效率。
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公开(公告)号：CN106513899B
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201610989688.X
申请日：2016-11-10
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了三明治式微型钎焊接头及其制备时所用夹具和方法。利用形状、尺寸一致的金属基板作为钎焊母材，并选取基板的一个表面作为待焊面，在上、下两个金属基板待焊面之间放置尺寸与待焊面一致的钎料层，形成金属基板/钎料层/金属基板结构，将该结构依次置于特制夹具之中，夹具包括金属底座、垫片、重量块三个部分，而后将夹具置于加热炉中进行钎焊，焊后即可得到上、下金属基板呈中心对齐且待焊面均实现完全连接的三明治式微型钎焊接头。这种钎焊接头的应用可有效解决当前电子制造焊点研究中存在的所用钎焊接头结构与实际焊点相差较大的问题，其制备所用夹具可保证上、下金属基板呈中心对齐，且可实现压力的精确调控，其制备方法成本较低，能有效提高接头质量与研究效率。
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公开(公告)号：CN206188913U
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201621218500.3
申请日：2016-11-13
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种可实现小电流并能进行高精度调控的电镀实验平台属于电镀实验技术领域。其结构包括电镀电源、外加电阻、毫安级电流表、电镀槽、电镀溶液、电镀阳极、电镀阴极、电镀溶液加热装置、电镀溶液保温装置、电镀溶液搅拌装置、导线。相比实验室条件下常用的电镀实验平台，本实用新型提出的电镀实验平台既可以在50mA以内的电镀电流下工作，又可以在该电流尺度下精确地调控电镀电流，能有效解决因样品表面面积较小所致的很多情况下电镀实验所用电流密度与实际生产不相符问题，且具有结构简单、易于操作、经济成本低的优点。
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