纳米压痕法分析无铅焊点内界面金属化合物的力学性能

根据实际工艺流程和服役工况制备了微电子封装中3种无铅焊点(Sn3.0Ag0.5Cu、Sn0.7Cu和Sn3.5Ag)内界面金属化合物(IMC)的试样;利用扫描电镜(SEM)和能量色散X射线荧光光谱仪(EDX)对所制IMC的形貌和化学成分进行了分析;另外,借助纳米压痕仪,采用连续刚度测量(CSM)技术在不同的加载速率下对所制IMC的弹性模量和硬度进行了测量。结果表明,3种无铅焊点内的IMC均为Cu6Sn5,其弹性模量分别为98.93±3.37,113.55±4.58和(102.16±3.11)GPa,硬度分别为5.18±0.14,5.78±0.11和(5.55±0.19)GPa。

利用纳米压入的反演分析法确定金属材料的塑性性能

建立了一种确定金属材料塑性性能的方法,即利用有限元数值模拟对纳米压入过程进行反演分析,确定金属材料的屈服极限和应变强化指数.首先在不考虑材料加工硬化的情况下,对纳米压入过程进行反演修正模拟,当模拟曲线同正向分析曲线相吻合时,确定金属材料的代表性应力;其次在考虑不同应变强化指数的情况下,采用相同的方法确定金属材料的代表性应变;最后结合量纲分析确定金属材料的应变强化指数,继而确定金属材料的屈服极限.经过实验验证,该方法具有较高的精度.