内连导线线宽对沿晶微裂纹演化的影响

《内连导线线宽对沿晶微裂纹演化的影响》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、第49卷第4期2017年8月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2017．04．010空航天大学学报UniversityofAeronautics&Astronautics内连导线线宽对沿晶微裂纹演化的影响杜杰锋黄(南京航空航天大学机械结构力学及控制佩珍国家重点实验室，南京，210016)V01．49No．4Aug．2017摘要：基于应力诱发表面扩散的经典理论，用有限元法模拟了线宽对铜内连导线中沿晶微裂纹演化的影响。数值模拟结果表明：随着线宽的减小，椭圆形沿晶微裂纹存在

2、分节与不分节两种演化分又趋势，且演化分节存在临界线宽h。；当h≤h。时，沿晶微裂纹分节成3个新的沿晶微裂纹；当h>h。时，沿晶微裂纹圆柱化。沿晶微裂纹分节时间；，随线宽的减小而减小，即减小线宽会加速微裂纹分节。临界外载d。与临界形态比皮随线宽的减小而减小，即减小线宽有利于沿晶微裂纹分节。临界外栽和临界形态比随晶界能与表面能比值的增大而减小，且沿晶微裂纹比晶内微裂纹更易发生分节。关键词：沿晶微裂纹演化；内连导线；应力迁移；线宽；有限单元法中图分类号：TGll3文献标志码：A文章编号：1005—2615(2017)04—05

3、18—06EffectofLineWidthonIntergranularMicrocrackEvolutioninInterconnectsDUJiefeng。HUANGPeizhen(StateKeyLaboratoryofMechanicsandControlofMechanicalStructures，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Basedontheclassicaltheoryofsurfac

4、ediffusioninducedbystressmigration，afiniteelementprogramisdevelopedforsimulatingtheevolutionofintergranularmierocracksincopperinterconnects．ThenumericaIresultsshowthatthereexistsacritiealvalueofthelinewidthunderthebiaxiaItensilestressstate．WhenthelinewidthiSequal

5、orlessthanthecriticalvalue。theintergranularmicrocrackwillgrowandsplitintothreesmallmicrocracksalongthegrainboundary．Whenthelinewidthisgrea—terthanthecriticalvalue，themierocrackwilldirectlyevolveintoacylinder．Thesplittingtimeoftheintergranularmicrocrackreduceswith

6、thelinewidthdecreasing，whichmeansthatthedecreaseofthelinewidthwillacceleratethesplittingprocess．Boththecriticalvalueofthestressandthatoftheaspectratiodecreasewhenthelinewidthdecreases，thatiS，thedecreaseoftheIinewidthiSbeneficialtothemicrocracksplitting．Thecritica

7、lvaluesofthestressandtheaspectratiodecreasewhentheratioofthegrain—boundaryenergytothesurfaceenergyincreases．Anditiseasierfortheintergranularmicroeraektosplitthantheintragranularmicrocrack．Keywords：intergranularmierocrackevolution；interconnects；stressmigration；lin

8、ewidth；finiteele—melltmPthod基金项目：江苏省自然科学基金(BK20141407)资助项目；机械结构力学及控制国家重点实验室自主课题(MCMS-0215G01)资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目。收稿日期：2017-0l04；修订日期：2017-03—23通信作者：黄佩珍，女，教授，