电-力耦合作用下cusn-3.0ag-0.5cucu微焊点的拉伸力学性能和断裂行为 mechanical performance and fracture behavior of microscale cusn-3.0ag-0.5cucu joints under electro-tensile coupled loads.pdfVIP

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2017-09-04 发布于上海
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电-力耦合作用下cusn-3.0ag-0.5cucu微焊点的拉伸力学性能和断裂行为 mechanical performance and fracture behavior of microscale cusn-3.0ag-0.5cucu joints under electro-tensile coupled loads

第 52 卷第 10 期机械工程学报 Vol.52 No.10 2 0 1 6 年 5 月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING May 2 0 1 6 DOI ：10.3901/JME.2016.10.046 电-力耦合作用下Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 微焊点的拉伸力学性能和断裂行为* 1 1, 2 1 1 李望云秦红波周敏波张新平 (1. 华南理工大学材料科学与工程学院广州 510640 ； 2. 桂林电子科技大学机电工程学院桂林 541004) 摘要：对比研究三明治结构线形 Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu 微焊点在拉伸、电-拉伸和电迁移后电-拉伸三种加载模式下的力学行为和断裂特性，并基于电流引发的焦耳热效应和电迁移效应，从电流对原子和空位扩散、空位浓度及位错滑移与攀移的影响等方面，探讨电-力耦合载荷对焊点拉伸断裂行为的影响。结果表明，焊点在电-拉伸时应力-应变曲线呈现快速变形、线性变形和加速断裂三阶段，其中快速变形阶段是以焦耳热引起的热弹性变形为主，而拉伸和电迁移后电-拉伸时应力-应变曲线只存在线性变形和加速断裂阶段；电迁移后电-拉伸时焊点断裂强度和断裂应变最小而等效模量最大，拉伸加载时焊点断裂强度和断裂应变最大而等效模量最小；电-拉伸时 β-Sn 相趋于沿电、力加载方向排列；三种加载模式下焊点断裂均发生在钎料体内，呈韧性断裂。关键词：电-拉伸；微焊点；Sn-3.0Ag-0.5Cu 钎料；断裂中图分类号：TG115 Mechanical Performance and Fracture Behavior of Microscale Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu Joints under Electro-tensile Coupled Loads 1 1, 2 1 1 LI Wangyun QIN Hongbo ZHOU Minbo ZHANG Xinping (1. School of Materials Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640; 2. School of Mechanical and Electrical Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004) Abstract ：Mechanical performance and fracture behavior of microscale line-type Cu/Sn-3.0Ag-0.5Cu/Cu joints under electro-tensile coupled loads are investigated, comparing with those in tests under tensile load and under electro-tensile coupled loads follo