微電子封裝釬料高溫時相關耦合損傷本構模型及其工程應用.pdf

1、在現(xiàn)代微電子工業(yè)中，微電子封裝工藝以及服役條件下各種材料間的熱不匹配常常使釬焊點受到很大的非彈性應變和蠕變應變，這使得釬焊點在整個電子部件中成為最薄弱的一環(huán)。由于釬焊點受到復雜的循環(huán)加載和溫度環(huán)境的作用，其循環(huán)變形和應力響應十分復雜。目前對釬料與釬焊點在復雜加載條件下的循環(huán)變形和應力響應的研究已成為電子封裝焊點可靠性和耐久性研究的難點和熱點之一。鑒于此，開展電子封裝中釬焊點在高溫復雜加載下的時相關變形特性的研究，發(fā)展高溫時相關耦合損傷本

2、構模型以及實現(xiàn)本構模型的有限元移植，不但對電子封裝技術的進一步發(fā)展提供理論依據，而且為所發(fā)展的本構模型的工程應用奠定基礎。 本文對63Sn-37Pb釬料合金開展了如下研究工作： 1．在溫度條件為323K、353K、373K和398K下，進行了一系列應變率、保持時間、加載波形和應變幅值的循環(huán)試驗。通過以上試驗，研究加載率、保持時間、加載波形、應變幅值和試驗溫度對63Sn-37Pb釬料合金時相關變形行為的影響，為建立時相關耦

3、合損傷本構模型提供了實驗基礎。 2．基于實驗結果，在不可逆熱力學和連續(xù)介質力學框架下，以Sandia本構模型和楊顯杰的粘塑性模型為基礎，發(fā)展用于高溫單軸加載下的耦合損傷的粘塑性本構模型。該模型能夠描述材料在具有較大范圍的加載率、保持時間、應變幅值、加載波形和試驗溫度的應變循環(huán)加載歷史下的材料時相關變形行為。針對所發(fā)展的本構模型提出一套行之有效的參數(shù)確定方法。借助FORTRAN采用中心差分法將發(fā)展的本構模型編成FORTRAN程序，