导读:本文包含了焊锡接点论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:焊锡接点,金属间化合物（IMC）,微结构,力学行为
焊锡接点论文文献综述
安彤[1]（2014）在《焊锡接点金属间化合物（IMC）微结构演化与微观—宏观力学行为关系研究》一文中研究指出焊锡接点是电子封装技术中采用的主要互连方式，其主要功能是实现电信号连通，并作为机械支撑保证封装结构的完整性。焊锡接点的破坏将直接导致电子器件的失效。在电子封装中，普遍采用回流焊技术实现焊锡接点的互连。在回流焊过程中，熔融的焊料与预制在基板和器件上的Cu焊盘间发生界面化学反应和扩散过程，在界面形成金属间化合物（IMC）。IMC是回流焊的必然产物，也是软钎焊能够实现金属连接的根本前提。IMC的形成对电子封装中焊锡接点的可靠性有重要影响。焊后形成的较薄的IMC层对界面连接强度是有益的，但IMC层的过度生长会影响焊锡接点的力学性能，降低其可靠性。随着全球无铅化进程的不断深化，以Sn基为主的无铅焊料逐步替代了含铅焊料。由于无铅焊料含Sn量高（90%以上），导致焊料中的Sn与Cu焊盘中的Cu快速反应生成过厚的IMC层，使得无铅焊锡接点中IMC对可靠性的影响更为显着。因此，研究IMC的生长规律及其对焊锡接点力学性能的影响对于提高无铅焊锡接点的可靠性有重要意义。首先研究了150C等温时效条件下无铅焊料Sn3.0Ag0.5Cu与Cu基体间IMC的生长规律和微结构演化。采用3个参数，即IMC层平均厚度、与焊料基体间界面的均方根粗糙度和界面轮廓不平度的平均间距，表征IMC层的微结构特征。测量了0、72、288、500h等温时效后IMC层微结构的表征参数；拟合了IMC生长的厚度与时效时间的关系；分析了IMC在等温时效过程中形貌、厚度和粗糙度随时效时间的变化规律。结果表明，IMC的平均厚度与等温时效时间的平方根呈线性关系；随时效时间增加，焊料/IMC界面的均方根粗糙度减小、界面轮廓不平度的平均间距增加，即焊料/IMC界面由初始的凹凸不平的扇贝状形貌逐渐变得平坦。对各等温时效条件下的焊锡接点试样进行了应变率为2×10-4、2×10-2和2s-1的拉伸实验，研究了IMC微结构演化、应变率对焊锡接点拉伸强度和破坏模式的影响。应变率较低时，IMC层厚度、焊料/IMC界面粗糙度共同影响焊锡接点的拉伸强度和破坏模式。IMC层越厚，焊锡接点拉伸强度越低；焊料/IMC界面越平坦，焊锡接点拉伸强度越高；随着时效时间的增加，IMC层厚度增加、焊料/IMC界面粗糙度减小，破坏模式由焊料/IMC界面附近焊料内部的韧性断裂逐渐转变为IMC层内部的脆性断裂。应变率较高时，影响焊锡接点拉伸强度的主要因素为IMC层厚度，随着IMC层厚度的增加，焊锡接点拉伸强度下降；焊锡接点的破坏模式主要为IMC层内的脆性断裂。应变率对焊锡接点的拉伸强度有明显强化作用，即拉伸强度随应变率的升高而增大；应变率从低到高的过程中，焊锡接点的破坏模式由发生在焊料内部的韧性断裂逐渐转变为IMC层内的脆性断裂。研究了IMC形成过程中由于Cu原子扩散产生的扩散应力的大小和分布。建立了IMC形成过程中扩散应力的解析分析模型；采用Laplace变换法求解扩散方程，得到了Cu原子在IMC层中的浓度分布和大小；采用把原子扩散作用等效为体应变方法，得到了IMC层内由于原子扩散引起的扩散应力的解析解。针对具有扇贝形貌的IMC层，提出了计算其扩散应力的有限元方法。研究了扇贝形界面IMC层内扩散应力的大小和分布。IMC层中的扩散应力为压应力，且在靠近IMC/Cu界面处的扩散应力较大。随着扩散时间的延长，IMC层中的扩散应力增大并逐渐趋于稳定值。扇贝形的焊料/IMC界面会阻碍Cu原子的扩散，最终扩散达到平稳态后，IMC层内的扩散应力比平坦界面模型中小。发展了一种可用于模拟固体材料微裂纹扩展过程的有限元方法。采用Voronoi图算法将材料几何模型划分成不规则多边形，以此为裂纹提供可能的较为随机的扩展路径；在多边形界面引入可描述界面裂纹形成和扩展过程的内聚力界面单元，并通过用户自定义子程序UEL与ABAQUS有限元分析软件对接，实现对固体材料微裂纹起始、连通和扩展过程行为的模拟和分析。研究了划分多边形几何形状、内部材料缺陷及界面强度参数对开裂模式和整体力学响应的影响。结果表明，划分多边形形状的规则程度对整体强度没有明显影响，但对开裂模式有一定影响。模型中强度较低的界面对整体强度有较大影响。模型中材料没有缺陷，开裂模式仅受多边形几何形状影响；当模型中引入缺陷后，开裂模式受多边形形状和低强度界面共同影响。多边形界面法向面力和切向面力的大小关系对整体响应和开裂模式有显着影响。当界面切向强度较低时，模型整体力学行为接近于塑性材料；当界面法向强度较低时，模型整体力学行为更接近于脆性材料。基于提出的有限元模拟方法，详细讨论了扩散应力、IMC层厚度和焊料/IMC层界面粗糙度对焊锡接点拉伸强度和破坏模式的影响。结果表明，IMC层内扩散应力对焊锡接点拉伸强度和破坏模式没有明显影响。IMC层厚度、焊料与IMC层界面粗糙度共同影响焊锡接点的拉伸强度。IMC层越厚，焊锡接点强度越低，破坏越容易发生在IMC层内部；焊料与IMC界面越粗糙，焊锡接点强度越低，破坏越容易发生在IMC向焊料凸起的根部。(本文来源于《北京工业大学》期刊2014-06-01）
王晓亮[2]（2014）在《不同应变率下焊锡接点IMC力学性能的实验研究》一文中研究指出电子产品在当今社会生产生活中的应用越来越普遍。电子封装为电子产品及其元器件的正常工作提供一个稳定的环境。在电子封装中，包含有大量的焊锡接点。焊锡接点的存在，一方面实现芯片与焊盘、芯片与芯片之间的电气连接，起到信号与电路的导通作用，一方面实现各部分间的机械连接，起到支撑与稳固的作用。钎焊时，会在熔融的钎料与焊盘的界面处形成一层金属间化合物（IMC—Intermetallic Compound），IMC的形成是软钎焊工艺得以实现的根本前提，但在服役过程中IMC层的过度生长及其微观形貌的变化又会降低焊锡接点的长期可靠性。而且，各类电子产品在使用过程中常会遇到振动、冲击、跌落等情况，涉及到焊锡接点动载荷下的力学性能问题。因此，在不同应变率条件下，对焊锡接点IMC微观结构的演化与其宏观力学性能之间关系的研究是十分必要的。制作无铅焊料Sn0.7Cu/Cu焊锡接点试样，对试样进行150℃恒温时效实验，时效时间分别为0h、72h、168h、288h和500h。结果表明，随时效时间的增加，IMC凸出部分高度λ减小，相邻晶粒间中心距2r增大，IMC连续部分厚度h增大，即IMC与焊料界面形貌变得平坦，IMC平均厚度增加。对时效后的焊锡接点试样进行拉伸速率分别为0.012mm/min、1.2mm/min和120mm/min的拉伸实验，对应的应变率为0.002s-1、0.2s-1和20s-1。实验结果表明，当应变率为0.002s-1时，试样的抗拉强度随时效时间增加单调下降，当应变率为0.2s-1时，试样的抗拉强度随时效时间增加而下降的趋势变缓，当应变率为20s-1时，抗拉强度随时效时间的增加表现为波动变化。对拉伸试验后试样的断口进行光学显微镜和扫描电子显微镜的观察，结果表明，在应变率较低时，焊锡接点的破坏模式以焊料中的韧性断裂为主，随着应变率的增大，破坏模式逐渐过渡到焊料的韧性断裂和IMC层脆性断裂并存，最终发展为以脆性断裂为主要破坏模式。(本文来源于《北京工业大学》期刊2014-06-01）
安彤,秦飞,王晓亮[3]（2013）在《应变率对无铅焊锡接点力学行为的影响》一文中研究指出对150℃条件下经过0,72,288,500 h等温时效的Cu/Sn3.0Ag0.5Cu/Cu焊锡接点试样进行了应变率为2×10-4,2×10-2和2 s-1的拉伸试验,研究了时效时间和应变率对焊锡接点抗拉强度和破坏模式的影响.结果表明,应变率对焊锡接点的抗拉强度有明显强化作用,抗拉强度随应变率的升高而增大.应变率从低到高的过程中,焊锡接点的破坏模式由焊料内部的韧性断裂逐渐转变为界面金属间化合物(intermetallic compound-IMC)层内的脆性断裂.(本文来源于《焊接学报》期刊2013年10期）
安彤,秦飞,王晓亮[4]（2013）在《焊锡接点IMC层微结构演化与力学行为》一文中研究指出研究了150℃等温时效过程中无Pb焊料Sn3.0Ag0.5Cu与Cu基体间金属间化合物(intermetallic compound,IMC)的生长速率及形貌演化,以及IMC的生长演化对焊锡接点力学性能的影响.结果表明,IMC厚度与等温时效时间的平方根呈线性增长关系,随着等温时效时间的增加,IMC与焊料界面由初始的凹凸不平的扇贝状形貌逐渐变得平坦.IMC厚度和界面粗糙度共同影响焊锡接点的拉伸强度和断裂模式,随着时效时间的增加,IMC变厚,同时焊料与IMC界面变平坦,断裂模式由焊料内部的韧性断裂逐渐转变为IMC层内部的脆性断裂.(本文来源于《金属学报》期刊2013年09期）
安彤,秦飞[5]（2013）在《焊锡接点金属间化合物晶间裂纹的内聚力模拟》一文中研究指出为研究焊锡接点金属间化合物微结构对其微观--宏观力学行为的影响,采用Voronoi图算法构造了金属间化合物的晶粒尺度几何模型,通过在晶粒界面配置内聚力界面单元,提出了模拟金属间化合物晶粒界面裂纹起裂、扩展与连通的有限元数值模拟方法.基于该方法,研究了晶粒形状和晶粒界面缺陷对晶界微开裂模式和整体响应的影响,研究了金属间化合物微结构对焊锡接点强度和破坏模式的影响.结果表明,晶粒形状对整体强度影响不大,但对微裂纹开裂模式有影响.当考虑晶界随机缺陷时,强度较低的晶粒界面对整体强度影响较大.金属间化合物层的厚度对焊锡接点强度和破坏模式均有影响,而金属间化合物与焊料界面的粗糙度主要影响焊锡接点的破坏模式.(本文来源于《力学学报》期刊2013年06期）
安彤,秦飞[6]（2013）在《跌落冲击载荷下焊锡接点金属间化合物层的动态开裂》一文中研究指出跌落冲击载荷作用下,含铅焊锡接点与无铅焊锡接点的破坏模式明显不同,而导致这种差异的原因目前尚不明朗.论文提出了一种可用于模拟焊锡接点在跌落冲击载荷下破坏行为的有限元模型,此模型中,金属间化合物(IMC)与焊料间的界面采用粘性区模型(CZM)来模拟其损伤开裂过程,而IMC层内的破坏程度则通过计算其能量释放率来判断.通过对板级封装跌落冲击过程的数值模拟发现,与无铅焊锡接点(Sn3.5Ag)相比,含铅焊锡接点(Sn37Pb)与IMC间的CZM层更容易发生损伤破坏,而该层的开裂会减小IMC层的应力,即降低了其内部的开裂驱动力,从而缓解了IMC层裂纹的起始和扩展.(本文来源于《固体力学学报》期刊2013年02期）
沈莹,秦飞[7]（2013）在《粗糙度参数与焊锡接点应力的关系研究》一文中研究指出研究表明,在钎焊过程中,在焊料与铜焊盘界面处会形成一层薄的金属间化合物Cu6Sn5。以Sn3.0Ag0.5Cu无铅焊料与Cu焊盘界面处的金属间化合物为研究对象,引入描述粗糙度的叁个参数λ、H、D,研究金属间化合物层粗糙度参数与焊锡接点应力的关系。(本文来源于《北京力学会第19届学术年会论文集》期刊2013-01-12）
王晓亮,项敏,秦飞[8]（2013）在《焊锡接点拉伸实验中母材伸长量的分离》一文中研究指出焊锡接点力学性能的拉伸实验得到的载荷-位移曲线中,位移是指实验机上下夹头间的相对位移,包含焊料和母材二者共同的伸长量。为了能准确的得到焊料的应力-应变曲线,需要考虑母材伸长量在总伸长量中所占的比例,如果超过了一定的范围,则应将其分离。(本文来源于《北京力学会第19届学术年会论文集》期刊2013-01-12）
王旭明[9]（2012）在《焊锡接点IMC层拉伸强度与断裂模式实验研究》一文中研究指出在微电子封装中，焊锡接点互连不仅用于芯片级的倒装芯片(FC)封装技术，而且广泛用于电路板级封装的球栅阵列(BGA)封装技术。焊锡接点的可靠性直接影响微电子产品的可靠性，而焊点界面结合力的强弱很大程度上取决于焊接过程中焊料和焊盘表面冶金反应所生成的金属间化合物(IMC)，因此，焊点界面IMC层的研究一直是电子产品封装可靠性研究的重要课题。制作了Cu/IMC/solder/IMC/Cu结构的焊锡接点拉伸试样，对试样进行了0h，72h，168h，288h，500h，1000h的150℃恒温时效处理，并对时效后试样的Cu基板与Sn3.0Ag0.5Cu焊料界面进行了金相观察，主要分析了金属间化合物IMC在时效过程中形貌、厚度、粗糙度随时效时间的变化，测量了各时效时间的IMC厚度和粗糙度，并拟合出了IMC生长的厚度与时效时间的关系。采用Instron5948微拉伸试验机对试样进行了准静态拉伸实验分析，得出了各时效时间的焊锡接点试样界面的拉伸强度，分析了拉伸强度随时效时间的变化，并分析了IMC的厚度和粗糙度对焊锡接点试样界面拉伸强度的影响。发现时效时间1000h内，IMC粗糙度对界面的拉伸强度影响较大。利用光学显微镜和扫描电镜对断后的焊锡接点试样进行了断口分析，分析了焊锡接点试样的两种断裂模式，并对各时效时间试样的断裂模式进行统计，得出随着时效增加，断口更趋向于平齐。同时观察了断裂面的形貌，分析了焊锡接点试样的断裂机制。本文工作对于进一步研究IMC层微结构变化与焊锡接点力学行为之间的关系具有重要意义。(本文来源于《北京工业大学》期刊2012-06-01）
秦飞,刘程艳,王卓茹[10]（2012）在《微电子封装中焊锡接点的界面应力奇异性》一文中研究指出采用界面力学理论计算了不同形状的含铅/无铅焊锡接点界面应力奇异性指数,建立了焊锡接点的有限元模型,计算了线弹性、弹塑性和Johnson-cook材料模型的界面应力分布.结果表明:随着焊锡接点接触角的增加,界面应力奇异性增强;Sn37Pb/Cu界面比Sn3.5Ag/Cu和Sn3.0Ag0.5Cu/Cu界面的应力奇异性明显;弹塑性变形和应变率效应降低界面应力.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2012年05期）
焊锡接点论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
电子产品在当今社会生产生活中的应用越来越普遍。电子封装为电子产品及其元器件的正常工作提供一个稳定的环境。在电子封装中，包含有大量的焊锡接点。焊锡接点的存在，一方面实现芯片与焊盘、芯片与芯片之间的电气连接，起到信号与电路的导通作用，一方面实现各部分间的机械连接，起到支撑与稳固的作用。钎焊时，会在熔融的钎料与焊盘的界面处形成一层金属间化合物（IMC—Intermetallic Compound），IMC的形成是软钎焊工艺得以实现的根本前提，但在服役过程中IMC层的过度生长及其微观形貌的变化又会降低焊锡接点的长期可靠性。而且，各类电子产品在使用过程中常会遇到振动、冲击、跌落等情况，涉及到焊锡接点动载荷下的力学性能问题。因此，在不同应变率条件下，对焊锡接点IMC微观结构的演化与其宏观力学性能之间关系的研究是十分必要的。制作无铅焊料Sn0.7Cu/Cu焊锡接点试样，对试样进行150℃恒温时效实验，时效时间分别为0h、72h、168h、288h和500h。结果表明，随时效时间的增加，IMC凸出部分高度λ减小，相邻晶粒间中心距2r增大，IMC连续部分厚度h增大，即IMC与焊料界面形貌变得平坦，IMC平均厚度增加。对时效后的焊锡接点试样进行拉伸速率分别为0.012mm/min、1.2mm/min和120mm/min的拉伸实验，对应的应变率为0.002s-1、0.2s-1和20s-1。实验结果表明，当应变率为0.002s-1时，试样的抗拉强度随时效时间增加单调下降，当应变率为0.2s-1时，试样的抗拉强度随时效时间增加而下降的趋势变缓，当应变率为20s-1时，抗拉强度随时效时间的增加表现为波动变化。对拉伸试验后试样的断口进行光学显微镜和扫描电子显微镜的观察，结果表明，在应变率较低时，焊锡接点的破坏模式以焊料中的韧性断裂为主，随着应变率的增大，破坏模式逐渐过渡到焊料的韧性断裂和IMC层脆性断裂并存，最终发展为以脆性断裂为主要破坏模式。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
焊锡接点论文参考文献
[1].安彤.焊锡接点金属间化合物（IMC）微结构演化与微观—宏观力学行为关系研究[D].北京工业大学.2014
[2].王晓亮.不同应变率下焊锡接点IMC力学性能的实验研究[D].北京工业大学.2014
[3].安彤,秦飞,王晓亮.应变率对无铅焊锡接点力学行为的影响[J].焊接学报.2013
[4].安彤,秦飞,王晓亮.焊锡接点IMC层微结构演化与力学行为[J].金属学报.2013
[5].安彤,秦飞.焊锡接点金属间化合物晶间裂纹的内聚力模拟[J].力学学报.2013
[6].安彤,秦飞.跌落冲击载荷下焊锡接点金属间化合物层的动态开裂[J].固体力学学报.2013
[7].沈莹,秦飞.粗糙度参数与焊锡接点应力的关系研究[C].北京力学会第19届学术年会论文集.2013
[8].王晓亮,项敏,秦飞.焊锡接点拉伸实验中母材伸长量的分离[C].北京力学会第19届学术年会论文集.2013
[9].王旭明.焊锡接点IMC层拉伸强度与断裂模式实验研究[D].北京工业大学.2012
[10].秦飞,刘程艳,王卓茹.微电子封装中焊锡接点的界面应力奇异性[J].北京工业大学学报.2012
标签：焊锡接点; 金属间化合物（IMC）; 微结构; 力学行为;