納米銀焊膏接接頭力學性能研究.pdf

1、納米銀焊膏由于其高熔點、低燒結溫度以及良好的導電/導熱性能和機械可靠性，越來越多地受到電子封裝行業(yè)的重視。并且，作為一種新興的無鉛熱界面連接材料，納米銀焊膏有希望逐漸替代傳統(tǒng)焊料和導電銀膠，應用于高溫功率電子器件的封裝中。但是，目前針對這種封裝材料的研究還處于起步階段，對其粘接力學性能，以及粘接界面的應力分析更是匱乏，而這些研究對于納米銀焊膏在微電子封裝領域的應用具有指導意義。因此，在本文的研究中設計了納米銀焊膏搭接剪切結構，對接頭在室

2、溫和高溫下的力學性能進行了全面的試驗和理論研究。
　　 本文通過剪切試驗，考察了環(huán)境溫度以及加載速率對納米銀焊膏搭接接頭剪切行為的影響，得到了低溫燒結納米銀焊膏粘接接頭的基本力學性能。試驗表明接頭的應力－應變關系和粘接強度對環(huán)境溫度和加載速率均具有一定的依賴性。通過使用電子顯微鏡對斷裂界面的微觀形貌觀察，表明接頭內(nèi)部的銀粒子在剪切過程中發(fā)生了塑性變形，并且升溫或降低加載速率都會促進粘接層的塑性流動，從而提高接頭的韌性。通過建立界

3、面應力分析模型，討論了納米銀焊膏搭接結構在承受拉力的作用下，粘接層內(nèi)部的應力分布情況，并得到與有限元模擬一致的結果。通過蠕變試驗，系統(tǒng)地研究了納米銀焊膏粘接接頭在不同應力作用下的高溫蠕變行為。通過對試驗結果的分析，提出改進的Arrhenius冪率蠕變本構方程，模型預測結果與試驗吻合良好?；诳紤]損傷局部化效應的蠕變損傷理論，研究了納米銀焊膏搭接接頭在蠕變變形過程中的損傷累積，并得到與試驗相一致的結果。分別采用應力或應變控制方式，對搭接接