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力—电耦合作用下焊锡钎料63Sn-37Pb的蠕变试验研究

作　者: 徐庆磊
导　师: 轩福贞
学　校: 华东理工大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 63Sn-37Pb 蠕变电流力-电耦合
分类号: TN305.94
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 43次
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内容摘要

焊锡钎料63Sn-37Pb广泛应用于电子封装及电子产品中,其服役性能和可靠性对封装结构的质量至关重要。过去几十年中人们对焊锡钎料的蠕变性能做了大量研究,然而主要局限于机械载荷作用,未能对电流影响及耦合效应予以重视。随着电子封装焊点向亚微米尺度发展,焊锡钎料中的电流密度将大大提高,导致电流效应更加突出,因此研究力-电耦合作用下的焊锡钎料失效行为及规律将具有十分重要的现实意义和理论价值。本文以电子封装用焊锡钎料63Sn-37Pb为对象,系统开展了力-电耦合作用下的蠕变性能试验,重点探讨了电流对63Sn-37Pb蠕变指数和蠕变激活能的影响。主要研究内容包括：力-电耦合下焊锡钎料63Sn-37Pb的拉伸蠕变试验；基于数值散斑相关计算的焊锡钎料蠕变行为实时监测；力-电耦合作用下焊锡钎料微观组织的演化。研究结果表明：力-电耦合作用下,焊锡钎料63Sn-37Pb的蠕变指数会随着电流的增大而减小,蠕变激活能则随着电流的增大而增大；施加电流促进了焊锡钎料的蠕变褶皱纹理的萌生,导致萌生期缩短和纹理密度增大,表明电流对蠕变变形有加速作用；微观组织分析显示,电流引起焊锡钎料局部发生锡元素的定向迁移,形成交错分布的贫铅区和富铅区,改变了微观组织结构,从而使蠕变变形更加容易；电流会产生焦耳热,同时促进电子迁移,从而加速了63Sn-37Pb中原子间扩散,导致蠕变应变率的提高。

力—电耦合作用下焊锡钎料63Sn-37Pb的蠕变试验研究

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