国家自然科学基金(51275007)
- 作品数：8 被引量：13H指数：3
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- 驻留时间和加载速率对无铅焊点低周疲劳行为的影响
- 2015年
- 在25℃下利用单轴微力疲劳试验机对96.5Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊点进行不同驻留时间(1~20 s)和不同应变速率(0.01~0.08 mm/s)条件下的低周疲劳试验.结果表明,在25℃下1~20 s的驻留时间对焊点的疲劳寿命影响不大;随着应变速率的加快,焊点的疲劳寿命逐渐降低,断裂机制逐渐由延性断裂向脆性断裂转变.不同应变速率条件下的疲劳裂纹主要在焊点边缘钎料与金属间化合物(IMC)之间的界面处萌生,并在近IMC层的钎料内扩展.焊点断口主要分为:裂纹扩展区和最终断裂区.
- 王超李晓延朱永鑫
- 关键词：低周疲劳无铅焊点应变速率
- 电子封装中Cu／Cu3Sn／Cu焊点的制备工艺及组织演变被引量：3
- 2017年
- 采用电镀的方法在Cu基板沉积4μm厚Sn层作为钎料,在不同参数下对双钎料Cu/Sn+Sn/Cu三明治结构进行钎焊连接,得到可形成全Cu_3Sn焊点的最优工艺参数组合为:Ar气保护下300℃,3 h,1 N。然后研究了全Cu3Sn焊点形成过程中不同金属间化合物(Cu_6Sn_5和Cu_3Sn)的生长形貌和界面反应机理。结果表明,钎焊10 min后在Cu-Sn界面形成了扇贝状的Cu_6Sn_5,并且在Cu基板与Cu_6Sn_5之间有一层很薄的Cu_3Sn出现,Cu/Cu_3Sn和Cu3Sn/Cu_6Sn_5界面较为平整。随着时间延长,上下两层Cu6Sn5相互接触并融为一体,直至液态Sn完全被消耗,而Cu_3Sn通过消耗Cu_6Sn_5而快速增长,直到界面区全部形成Cu_3Sn。
- 梁晓波李晓延姚鹏余波牛兰强
- 关键词：钎焊金属间化合物
- 加载速率和钎料厚度对SnAgCu/Cu焊点剪切行为影响被引量：4
- 2016年
- 采用4种加载速率（1,0.1,0.01,0.001mm/s）,对4种钎料厚度（0.1,0.2,0.3,0.6mm）的SnAgCu/Cu搭接焊点进行了剪切破坏试验,分析了不同加载速率以及钎料尺寸对焊点抗剪切性能的影响,并通过扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析了剪切试样断口形貌、裂纹的萌生位置及扩展路径,阐释了SnAgCu/Cu焊点断裂失效机理.结果表明,加载速率在0.001～1mm/s范围内,焊点抗剪强度随加载速率的增加而增大,不同加载速率条件下焊点的断裂模式都为韧性断裂.不同钎料厚度的SnAgCu/Cu焊点随着焊点厚度的减小,其抗剪切性能提高,表现出明显的体积效应,其裂纹萌生位置逐渐由焊点内部向IMC层转移.焊点断口形貌为拉伸撕裂型伸长韧窝和剪切平面,断裂机理为微孔聚集型-纯剪切复合断裂.
- 高瑞婷李晓延朱永鑫王超
- 关键词：无铅焊点剪切性能体积效应
- SnAgCu无铅焊点低周疲劳行为研究（英文）
- 2016年
- 在25℃下利用单轴微力疲劳试验机对96.5Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊点进行不同频率（1-10 Hz）和应变范围（2%-8%）的低周疲劳试验。结果表明,不同应变范围条件下无铅焊点的低周疲劳行为符合Coffin-Manson方程。频率修正的Coffin-Manson方程可以用来描述频率对无铅焊点低周疲劳寿命的影响。疲劳裂纹首先在焊点边缘的钎料与金属间化合物（IMC）之间的界面处萌生,随后,裂纹沿近IMC层的钎料内进行扩展。不同频率条件下焊点的断口形貌主要分为3个特征区域：裂纹萌生区、裂纹扩展区和最终断裂区。随着频率的升高,焊点的断裂机制由沿晶断裂向穿晶断裂转变。
- 王超朱永鑫李晓延高瑞婷
- 关键词：低周疲劳无铅焊点可靠性
- 无铅焊点高温低周疲劳破坏研究被引量：1
- 2013年
- 在125℃下对96.5Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊点进行3种应变幅值(0.4%,0.5%,0.6%)和3种频率(0.05,0.10,1.00 Hz)条件下的低周疲劳试验,利用光学显微镜和电子显微镜对3种频率下焊点的断裂路径和断口形貌进行分析。结果表明,不同应变条件下无铅焊点的疲劳寿命符合Coffin-Manson模型。焊点的疲劳破坏过程主要分为应变强化阶段、稳定变形阶段和加速破坏阶段。疲劳裂纹主要在焊点端部的钎料与基体之间的界面处萌生,并沿一定角度向钎料内部扩展。不同频率下焊点的断口主要分为韧断区和脆断区,失效模式为韧-脆混合断裂。
- 王超朱永鑫李晓延
- 关键词：低周疲劳无铅焊点高温可靠性
- Cu/Sn/Cu界面元素的扩散行为研究现状被引量：3
- 2017年
- 从老化过程的界面作用和Cu/Sn/Cu界面元素扩散行为等方面,综述了国内外研究动态与进展。随后,着重介绍了老化过程Sn基钎料和Cu基板的界面反应和柯肯达尔孔洞形成的影响因素,并且柯肯达尔孔洞的形成与界面组分元素的扩散直接相关。最后指出了Cu/Sn/Cu焊点扩散行为研究中存在的问题,提出采用实验与分子动力学模拟相结合的方法开展研究,为以后界面元素扩散的研究起到启发作用。
- 李扬李晓延姚鹏梁晓波
- 关键词：焊点
- SnAgCu/Cu焊点热循环失效行为研究被引量：1
- 2014年
- 对热循环条件下SnAgCu/Cu焊点的热力疲劳行为进行了研究。基于热循环条件下实际倒装焊点的位移分析,设计了单焊点试样及其热力耦合加载装置。利用电阻应变测量法研究了–40~125℃热循环条件下焊点的变形行为。以电阻变化率为损伤参量,确定了焊点的损伤演变规律以及焊点热疲劳寿命。基于此,采用基于应变的Coffin-Manson模型确定了焊点寿命与非弹性应变之间的关系。结果表明焊点随加载应变范围的增大而出现加速破坏。最后,对热循环过程中SnAgCu/Cu焊点的微观组织演变进行了扫描电镜观察分析,旨在进一步揭示焊点失效的本质。
- 肖慧李晓延陈健雷永平史耀武
- 关键词：SNAGCU热循环
- 热循环条件下通孔插装焊点失效分析被引量：1
- 2012年
- 通孔插装焊点是元器件与电路板接合最为常见的方式,以传统的通孔插装焊点为研究对象,按照IPC-9701标准设计热循环试验,在不同周期对焊点进行金相分析,对其失效行为及机理进行了研究,并测试了焊点的热疲劳寿命。同时采用有限元数值计算,应用基于蠕变应变的寿命模型,计算了焊点的热疲劳寿命。所得的试验结果与理论计算基本吻合。
- 朱琦刘娜肖慧李晓延
- 关键词：通孔插装热循环有限元
