CN110187185A - 一种导电胶接触电阻稳定性监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导电胶接触电阻稳定性监测装置及方法，所述装置包括：电路基板、电源以及滑动变阻器，其中，电路基板的表面设有第一导带，所述第一导带通过待测导电胶承载有电极，且所述电极与待测导电胶电连接；所述电源的第一极、电路基板上的第一导带、待测导电胶、电极、滑动变阻器以及所述电源的第二极依次电连接成电性回路。应用本发明实施例，可以监测导电胶的电连接稳定性。

Description

一种导电胶接触电阻稳定性监测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种电阻稳定性监测装置及方法，更具体涉及一种导电胶接触电阻稳定性监测装置及方法。

背景技术

在电子工业中为了将裸芯片固定在电路基板上，通常使用导电胶实现二者的机械固定和电连接。导电胶通常是由导电颗粒与树脂基体复合得到的胶状液体，导电胶中的导电颗粒可以保证胶体具有导电特性，导电胶中的树脂基体在约束导电颗粒的同时还可以发挥粘附作用。导电胶一旦粘接并固化后，环氧树脂包裹的导电颗粒通过粒子间物理接触和隧穿效应形成枝状网络而导电，此时胶体与电路基板、胶体与芯片背面以及胶体就会构成一个导电通路。隧穿效应是指粒子互相靠近时电子能够穿透粒子间小于10μm的间距的现象。

由于使用导电胶进行裸芯片与电路基板的复合的工艺具有工艺简单、操作方便的特点，因此，导电胶在微组装工艺中大量使用。在导电胶起到电连接作用时主要考核导电胶粘接后形成的通路的电阻值，电阻值一旦变大，在导电胶通路上的压降变大，输出电压值会相应减小，直接导致其它芯片不能正常工作，影响电路稳定性。因此，对于微组装的电路而言，导电胶的导电特性保持稳定是非常重要的特性。

发明人在实际应用中发现，目前行业内选用的导电胶在粘接后接触电阻长期稳定性情况并没有在说明书内写明，导致我们对该特性不可量化。因此，如何监测导电胶电连接后的电阻长期稳定性是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供了一种导电胶接触电阻稳定性监测装置及方法，以监测导电胶电连接后的电阻长期稳定性。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

本发明实施例提供了一种导电胶接触电阻稳定性监测装置，所述装置包括：电路基板、电源以及滑动变阻器，其中，

电路基板的表面设有第一导带，所述第一导带通过待测导电胶承载有电极，且所述电极与待测导电胶电连接；

所述电源的第一极、电路基板上的第一导带、待测导电胶、电极、滑动变阻器以及所述电源的第二极依次电连接成电性回路。

可选的，所述电极为芯片的漏极上设置的导带；

所述芯片的源极通过互连引线与电路基板上的第二导带电连接；

所述第二导带与电源的第二极电连接。

本发明实施例提供了一种导电胶接触电阻稳定性监测方法，使用待测导电胶将电极粘在电路基板上，以使待测导电胶与电路基板上的第一导带电连接；

将第一导带通过滑动变阻器连接到电源的第一极，将电极与电源的第二极电连接；

在导电胶固化后，启动电源调节滑动变阻器使回路中的电流稳定在预设阈值；

保持滑动变阻器滑片的位置不变，周期性的测试回路中的电流以监测回路中电流的变化情况。

可选的，所述方法还包括：

周期性的测量第一导带与电极之间的电压，并根据欧姆定律计算出第一导带与电极之间的电阻；

利用公式，R_胶＝R_{第一导带-电极}-R_第一导带-R_电极，计算待测导电胶的电阻，其中，

R_胶为待测导电胶的电阻；R_{第一导带-电极}为第一导带与电极之间的电阻；R_第一导带为第一导带的电阻；R_电极为电极的电阻。

可选的，所述电极为芯片的漏极上设置的导带；

所述芯片的源极通过互连引线与电路基板上的第二导带电连接；

所述第二导带与电源的第二极电连接。

可选的，周期性的测量第一导带与第二导带之间的电压，并利用欧姆定律计算出第一导带与第二导带之间的电阻；

利用公式，R_胶＝R_{第一导带-第二导带}-R_第一导带-R_芯片-R_第二导带-R_互连引线，计算待测导电胶的电阻，其中，

R_胶为待测导电胶的电阻；R_{第一导带-第二导带}为第一导带与第二导带之间的电阻；R_第一导带为第一导带的电阻；R_芯片为芯片的电阻；R_第二导带为第二导带的电阻；R_互连引线为源极与第二导带之间的互连引线的电阻。

本发明相比现有技术具有以下优点：

应用本发明实施例，在形成电性回路后，通过滑动变阻器稳定回路的电流，然后可以通过监测回路中电流的变化反映出导电胶的电阻的变化，进而实现了导电胶的电阻的长期稳定性的监测。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置的第二种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置的第三种结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明实施例提供了一种导电胶接触电阻稳定性监测装置及方法，下面首先就本发明实施例提供的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置进行介绍。

实施例1

图1为本发明实施例提供的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置的第一种结构示意图，如图1所示，所述装置包括：电路基板10、电源90以及滑动变阻器110，其中，

电路基板10的表面设有第一导带30，所述第一导带30通过待测导电胶50承载有电极70，且所述电极70与待测导电胶50电连接；

所述电源90的第一极、滑动变阻器110、电路基板10上的第一导带30、待测导电胶50、电极70以及所述电源90的第二极依次电连接成电性回路。

如图1所示，通过导线将电源90的正极连接到电极70上，电极70通过导电胶50固定在第一导带30上，第一导带30位于电路基板10的表面。第一导带30通过导线连接到电源90的负极。

在导电胶50固化后，启动电源90调节滑动变阻器110使回路中的电流稳定在预设阈值上。保持滑动变阻器110滑片的位置不变，周期性的测试回路中的电流以监测回路中电流的变化情况。

在实际应用中，由于导电胶50的接触电阻值通常为数百毫欧的量级，因此，可以将预设阈值设置为3A，这样测量的电极70与第一导带30之间的电压大致为1-10伏特的范围内，便于测量。

可以周期性的测量第一导带30与电极70之间的电压，并根据欧姆定律，将第一导带30与电极70之间的电压处以预设阈值即可计算出第一导带30与电极70之间的电阻。

具体的，在计算电阻时可以利用公式，R_胶＝R_{第一导带-电极}-R_第一导带-R_电极，计算待测导电胶50的电阻，其中，

R_胶为待测导电胶50的电阻；R_{第一导带-电极}为第一导带30与电极70之间的电阻；R_第一导带为第一导带30的电阻；R_电极为电极70的电阻。

通常情况下，电极70以及第一导带30的电阻值是固定的，而且可以预先测量的，因此，可以根据上式计算出待测导电胶50的电阻。

进而通过待测导电胶50在不同时间段的电阻的变化以监测待测导电胶的电阻长期稳定性。

应用本发明实施例，在形成电性回路后，通过滑动变阻器稳定回路的电流，然后可以通过监测回路中电流的变化反映出导电胶的电阻的变化，进而实现了导电胶的电阻的长期稳定性的监测。

实施例2

图2为本发明实施例提供的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置的第二种结构示意图，如图2所示，本发明实施例2与实施例1的区别仅在于：所述电极70为芯片130的漏极131上设置的导带；

所述芯片130的源极132通过互连引线150与电路基板10上的第二导带170电连接；

所述第二导带170与电源90的第二极电连接。

所述芯片130的栅极133连接到第三导带190上。

具体的，将第一导带30通过滑动变阻器110连接到电源90的负极上；

第二导带170连接到电源90的正极上。

在导电胶50固化后，启动电源90调节滑动变阻器110使回路中的电流稳定在预设阈值上。保持滑动变阻器110滑片的位置不变，周期性的测试回路中的电流以监测回路中电流的变化情况。

在实际应用中，由于导电胶50的接触电阻值通常为数百毫欧的量级，因此，可以将预设阈值设置为3A，这样测量的第二导带170与第一导带30之间的电压为1-10伏特的数值范围，便于测量。

可以周期性的测量第一导带30与第二导带170之间的电压，并根据欧姆定律，将第一导带30与第二导带170之间的电压处以预设阈值即可计算出第一导带30与第二导带170之间的电阻。

具体的，在计算电阻时可以周期性的测量第一导带与第二导带之间的电压，并利用欧姆定律计算出第一导带与第二导带之间的电阻；

利用公式，R_胶＝R_{第一导带-第二导带}-R_第一导带-R_芯片-R_第二导带-R_互连引线，计算待测导电胶的电阻，其中，

R_胶为待测导电胶的电阻；R_{第一导带-第二导带}为第一导带与第二导带之间的电阻；R_第一导带为第一导带的电阻；R_芯片为芯片的电阻；R_第二导带为第二导带的电阻；R_互连引线为源极与第二导带之间的互连引线150的电阻。

另外，由于常温下导电胶呈可触变状态，在未经受压力的状态下固化时会表现为胶层过厚，进而导致初始时极有可能出现不导通状态，因此需要对粘接参数进行优化，发明人发现，只要保证粘接后胶层厚度处于5μm～30μm范围可以获得更好的测量效果。

实施例3

图3为本发明实施例提供的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置的第三种结构示意图，如图3所示，可以按照与图3所示类似的连接方法将芯片130连接在电路基板10上，然后逐个测量各个芯片130中的导电胶50的接触电阻。

例如，可以通过测量图3中A点和B点之间的电压，然后利用实施例2中的方法进行导电胶50的接触电阻的计算，进而实现导电胶50的长期电阻稳定性的监测。

进一步的，由于芯片的体积较小，对于单个芯片中的导电胶的接触电阻难以测量，因此，可以将若干个芯片按照图3所示类似的方法串联在一起，然后测量芯片串联后的电路两端的电压的变化情况，进而可以得到整个串联电路中导电胶的总电阻，进而可以通过监测电阻的变化评价导电胶50的长期电阻稳定性。

另外，需要强调的是，由于是直流电路，因此，滑动变阻器110与电源90的正极连接还是与电源的负极连接对本发明实施例的监测结果不构成影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种导电胶接触电阻稳定性监测装置，其特征在于，所述装置包括：电路基板、电源以及滑动变阻器，其中，

电路基板的表面设有第一导带，所述第一导带通过待测导电胶承载有电极，且所述电极与待测导电胶电连接；

所述电源的第一极、滑动变阻器、电路基板上的第一导带、待测导电胶、电极以及所述电源的第二极依次电连接成电性回路。

2.根据权利要求1所述的一种导电胶接触电阻稳定性监测装置，其特征在于，所述电极为芯片的漏极上设置的导带；

所述芯片的源极通过互连引线与电路基板上的第二导带电连接；

所述第二导带与电源的第二极电连接。

3.一种导电胶接触电阻稳定性监测方法，其特征在于，使用待测导电胶将电极粘在电路基板上，以使待测导电胶与电路基板上的第一导带电连接；

将第一导带通过滑动变阻器连接到电源的第一极，将电极与电源的第二极电连接；

在导电胶固化后，启动电源调节滑动变阻器使回路中的电流稳定在预设阈值；

保持滑动变阻器滑片的位置不变，周期性的测试回路中的电流以监测回路中电流的变化情况。

4.根据权利要求3所述的一种导电胶接触电阻稳定性监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

周期性的测量第一导带与电极之间的电压，并根据欧姆定律计算出第一导带与电极之间的电阻；

利用公式，R_胶＝R_{第一导带-电极}-R_第一导带-R_电极，计算待测导电胶的电阻，其中，

R_胶为待测导电胶的电阻；R_{第一导带-电极}为第一导带与电极之间的电阻；R_第一导带为第一导带的电阻；R_电极为电极的电阻。

5.根据权利要求3所述的一种导电胶接触电阻稳定性监测方法，其特征在于，所述电极为芯片的漏极上设置的导带；

所述芯片的源极通过互连引线与电路基板上的第二导带电连接；

所述第二导带与电源的第二极电连接。

6.根据权利要求5所述的一种导电胶接触电阻稳定性监测方法，其特征在于，周期性的测量第一导带与第二导带之间的电压，并利用欧姆定律计算出第一导带与第二导带之间的电阻；

利用公式，R_胶＝R_{第一导带-第二导带}-R_第一导带-R_芯片-R_第二导带-R_互连引线，计算待测导电胶的电阻，其中，

R_胶为待测导电胶的电阻；R_{第一导带-第二导带}为第一导带与第二导带之间的电阻；R_第一导带为第一导带的电阻；R_芯片为芯片的电阻；R_第二导带为第二导带的电阻；R_互连引线为源极与第二导带之间的互连引线的电阻。