無(wú)鉛焊料壓入應(yīng)變率敏感性及PBGA焊點(diǎn)熱疲勞可靠性研究.pdf

1、電子產(chǎn)品的無(wú)鉛化和微型化使得作為微電子互連材料的無(wú)鉛焊料尺寸越來(lái)越?。ㄎ⒚准?jí)），從細(xì)觀角度對(duì)其相關(guān)力學(xué)性能進(jìn)行研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于納米壓入法對(duì)三種常用無(wú)鉛焊料（Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-0.7Cu及Sn-3.5Ag）的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)其應(yīng)變率敏感性予以分析;采用熱機(jī)械分析儀對(duì)三者的熱膨脹性能進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)基于數(shù)值模擬分析了焊點(diǎn)間距對(duì)PBGA封裝熱疲勞可靠性的影響，相關(guān)研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)采用

2、納米壓入應(yīng)變率控制法（(P)/P=C）對(duì)三種無(wú)鉛焊料（Sn-3.0Ag-0.5Cu，Sn-0.7Cu、Sn-3.5Ag）不同應(yīng)變率下的相關(guān)力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，無(wú)鉛焊料的接觸剛度隨壓入深度線性增加，硬度和蠕變變形呈現(xiàn)出明顯的應(yīng)變率敏感性，而彈性模量和蠕變應(yīng)變速率敏感指數(shù)則對(duì)應(yīng)變率不敏感;對(duì)比分析三種無(wú)鉛焊料的力學(xué)性能，為封裝中無(wú)鉛焊料的選取提供數(shù)據(jù)參考。
　　(2)采用RJY-1P型熱機(jī)械分析儀對(duì)三種無(wú)鉛焊料的熱膨脹性能進(jìn)行

3、測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)無(wú)鉛焊料熱膨脹系數(shù)的影響不明顯，同時(shí)熔點(diǎn)較高的焊料其熱膨脹系數(shù)較低?；贏NSYS有限元分析軟件建立PBGA封裝簡(jiǎn)化模型，采用Anand粘塑性本構(gòu)關(guān)系表征Sn-3.0Ag-0.5Cu無(wú)鉛焊料的力學(xué)性能，經(jīng)數(shù)值模擬對(duì)比分析了不同焊點(diǎn)間距下PBGA封裝的熱疲勞可靠性;結(jié)果發(fā)現(xiàn)焊點(diǎn)間距為1.27mm時(shí)PBGA封裝的熱疲勞壽命相對(duì)較高，但整體上焊點(diǎn)間距對(duì)封裝疲勞壽命的影響規(guī)律性不大，模擬所得相關(guān)結(jié)論對(duì)封裝工業(yè)設(shè)計(jì)具有一定的指