热迁移作用下的无铅微焊点蠕变行为研究

《热迁移作用下的无铅微焊点蠕变行为研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文热迁移作用下的无铅微焊点蠕变行为研究作者姓名贾银培学科专业材料加工工程指导教师卫国强副教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2016年4月Researchoncreepbehavioroflead-freesolderjointunderthermomigrationADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JiaYinpeiSupervisor：Assoc.Prof.WeiGuoqiangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TG425学校代号：

2、10561学号：201320101631华南理工大学硕士学位论文热迁移作用下的无铅微焊点蠕变行为研究国家自然科学基金：NSFC-51371083作者姓名：贾银培指导教师姓名、职称：卫国强副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：材料加工工程研究方向：材料制备、成形及计算机应用论文提交日期：2016年4月20日论文答辩日期：2016年6月8日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：康志新教授委员：李烈军教授、张大童教授、龙雁教授、卫国强副教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的研究成果。除了

3、文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名、－：ｔ齊吞良去日期：２０１６年６月１５日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，邑Ｐ；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，化许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可臥公布学位论文的全部或部分内容，可ｙＡ允许采用影印、

4、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文一。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。口不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫＩ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。上相应方框＂＂（请在内打Ｖ）作者签名；２０１日６５日期：年月１日指导教师签名：日期２０１６年日月１５日作者联系电话：电子邮箱：联系地址（含邮编）；摘要电子产品的密集化和小型化，导致封装互连焊点经受的电流密度越来越

5、大，使得焊点两端产生高的温度梯度，从而引发焊点产生热迁移效应。再加上在互连焊点结构中基板、焊料以及封装材料，他们的热膨胀系数不同，因此会在服役过程中使焊点承受不同程度的随时间变化的热应力，导致典型的蠕变变形和破坏。热迁移效应和蠕变变形成为了电子封装互连的两种不同的失效模式。可见研究耦合热迁移作用的无铅微焊点的蠕变行为尤为重要。本文设计了耦合热迁移的蠕变实验平台与纯蠕变的实验平台，对Cu/Sn0.7Cu/Cu焊点在不同应力以及不同温度下的蠕变性能进行了研究，为互连焊点的可靠性提供了理论依据。首先研究了Cu/Sn0.7Cu/Cu焊点在剪切应力为1.78MPa、2.53MPa和3.62MPa，

6、温度T100℃和T150℃条件下焊点蠕变性能的变化。研究表明温度的升高可以加速焊点的蠕变断裂；同时观察了焊点的断口形貌、断裂位置以及界面金属间化合物微观形貌演变，对焊点的蠕变指数n和蠕变激活能Q进行了求解，其结果显示焊点的蠕变机制是以位错滑移机制为主。其次研究了Cu/Sn0.7Cu/Cu焊点在温度梯度G=1046℃/cm条件下，先经历热迁移250h、500h、750h和1000h后，再在剪切应力为2.53MPa和3.62MPa，温度T100℃的实验条件下进行蠕变。研究表明相比于纯蠕变，蠕变寿命降低，但是随着热迁移时间的增加，焊点的蠕变寿命则出现了先升高后降低的现象；当热迁移时间为2

7、50h、500h和1000h，Cu/Sn0.7Cu/Cu焊点的蠕变应力指数n在3-4之间，以位错滑移为主要变形机制；当热迁移时间为750h的时候，Cu/Sn0.7Cu/Cu焊点的蠕变应力指数n约等于2，以微孔聚集、晶界滑移为主要变形机制。再次，对Cu/Sn0.7Cu/Cu焊点在剪切应力为1.78MPa、2.53MPa和3.62MPa，同时耦合温度梯度G=1046℃/cm条件下，焊点的蠕变寿命、断口形貌、断裂位置以及界面金属间化合物微