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1、无铅焊点蠕变电阻测试系统的研制2008年第27卷第9期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnoh,gies)89无铅焊点蠕变电阻测试系统的研制蒋礼,向可.,杨科灵,周孑民(1.中南大学物理科学与技术学院,湖南长沙410083;2.中南大学能源与动力工程学院,湖南长沙410083)摘要:以Sn-3.5Ag焊料制作的截面积1mm.的单个焊点试样为测试对象,基于电阻应变与裂纹生长等效模型,利用在线四探针法电阻测量技术,研制了焊点蠕变电阻测试系统.系统由测试仪,测试装
2、置和上位机软件creep组成,实现微电阻,拉力,温度测量和测试数据的实时存储,实时应变曲线的绘制.测试结果表明:系统具有较高的稳定性,电阻测量最大相对误差为0.27%.在20-29MPa应力范围下,Sn-3.5Ag焊点试样的电阻应变一时间测试曲线清晰地展示了剪切蠕变行为的第Ⅱ,Ⅲ阶段,为观测无铅焊点剪切蠕变特性提供了一种高效,简捷的可选手段.关键词:无铅焊点;电阻应变;测试系统中图分类号:TP216.1文献标识码:A文章编号:1000--9787(2008)09--0089--04Develop
3、mentofcreepresistancetestsystemforlead.freesolderjointsJIANGLi,XIANGKe,YANGKe—ling,ZHOUJie.min(1.SchoolofPhysicsScienceandTechnology,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;2.SchoolofEnergyandPowerEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083
4、,China)Abstract:Usingsinglecreepspecimenswitha1mmcrosssectionalarea,whicharedevelopedandfabricatedwithlead—freesolder(Sn-3.5Ag),asthetestobjects,acreepresistancetestsystembasedontheequivalentmodeofresistancestrainandcrackdevelopingisdesignedtotestthe
5、resistancestrainandobservetheshearcreepqualityofsolderjoints,within—situmicroelectronic—resistancemeasurementusingfour—probetechniques.Thistestsystemiscomposedoftestinstrument,testdeviceandsoftware—creep,anditisabletomeasuresmallresistance,load,tempe
6、ratureandstoreexperimentdataanddepictstraincuiveinrealtime.Theexperimentalresultsshowthatthissystemhascomparativelyhighstabilityandthelargestmeasuringerrorofresistanceis0.27%.Underashear.stressof20~29MPa,theresistancestrain—timetestcurveforSn-3.5Agso
7、lderjointsshowstheⅡandtheⅢstageofshearcreepclearly,andtheresultsuppliesanefficient,convenientwayforobservingtheshearcreepqualityoflead—freesolderjoints.Keywords:lead—freesolderjoints;resistancestrain;testsystem0引言当前关于无铅焊料的蠕变特性研究逐渐成为热点,吸引了众多研究者,但大多利用光
8、学,在线SEM的方法.如,McDougallJ采用光学手段捕捉试样表面特定划痕的形变图像,利用AdobePhotoshop~对这些图像进行预处理,再借助图像数据数字化软件Datathicf提取特定划痕上坐标点的变化,由此测量焊点的蠕应变分布.LauKJ利用在线SEM方法研究焊点的蠕变失效,其基本过程为:在剪切蠕变试验过程中,捕捉焊点的SEM显微结构图,并记录载收稿日期:2008--01--16基金项目:国家自然科学基金资助项目(50376076)荷的位移;同时,根据铜基板表面的激光栅格显微图像及
