微电子组装焊点的纳米级力学行为与寿命预测

焊点的疲劳寿命预测是电子装联可靠性评估的关键。目前用于预测焊点失效循环次数的方法即：基于试验得出的经验关系式法，数值分析法诸如Manson-Coffin (C-M)经验曲线，均未考虑焊点内部组织变化等因素的影响，而微观分析法只是停留在定性研究的基础上，无法较准确地预测焊点的寿命。本研究借助纳米压痕法、扫描电镜等手段,将钎焊接头的微观力学特征与组织结构变化进行关联表征,探讨焊点在纳米尺度范围内的力学分布特征和晶体结构变化与微裂纹的形成与存在、界面新生化合物形核与长大的内在关联; 揭示在热循环载荷下焊点的疲劳损伤规律;结合数值分析，基于微观损伤机制建立考虑界面化合物和晶粒粗化影响的蠕变和疲劳条件下的局部损伤模型，建立寿命的可靠性预测模型。该成果能够丰富纳米尺度力学与微观组织结构的研究领域，为生产中预测接头的疲劳寿命充实理论依据，对提高微电子钎焊接头的可靠性具有重要意义。