朱永鑫 作品数:7 被引量:11 H指数:2 供职机构: 北京工业大学材料科学与工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 北京市自然科学基金 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 一般工业技术 电气工程 电子电信 更多>>
基于分子动力学的Cu_3Sn/Cu界面元素扩散行为数值模拟 被引量:1 2017年 文中采用修正的嵌入原子势函数(modified embedded atomic method,MEAM)的分子动力学模拟,研究了无铅焊点中Cu_3Sn/Cu界面元素的扩散过程,对界面元素的扩散行为进行了分析计算,获得了界面各元素的扩散激活能,根据元素扩散的经验公式得出界面过渡区的厚度表达式.结果表明,扩散过程中主要是铜晶格中Cu原子向Cu_3Sn晶格中扩散.其中,铜晶格内原子以较慢的速率扩散,但可以深入Cu_3Sn晶格内部,Cu_3Sn中原子以较快的速率扩散,但难以进入铜晶格内部.结合阿伦尼乌斯关系和爱因斯坦扩散定律,计算得到界面处铜晶格原子的扩散激活能为172.76 k J/mol,界面处Cu_3Sn晶格中Cu原子扩散激活能为52.48 k J/mol,Sn原子扩散激活能为77.86 k J/mol. 余波 李晓延 姚鹏 朱永鑫关键词:微电子封装 扩散 分子动力学 驻留时间和加载速率对无铅焊点低周疲劳行为的影响 2015年 在25℃下利用单轴微力疲劳试验机对96.5Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊点进行不同驻留时间(1~20 s)和不同应变速率(0.01~0.08 mm/s)条件下的低周疲劳试验.结果表明,在25℃下1~20 s的驻留时间对焊点的疲劳寿命影响不大;随着应变速率的加快,焊点的疲劳寿命逐渐降低,断裂机制逐渐由延性断裂向脆性断裂转变.不同应变速率条件下的疲劳裂纹主要在焊点边缘钎料与金属间化合物(IMC)之间的界面处萌生,并在近IMC层的钎料内扩展.焊点断口主要分为:裂纹扩展区和最终断裂区. 王超 李晓延 朱永鑫关键词:低周疲劳 无铅焊点 应变速率 加载速率和钎料厚度对SnAgCu/Cu焊点剪切行为影响 被引量:4 2016年 采用4种加载速率(1,0.1,0.01,0.001mm/s),对4种钎料厚度(0.1,0.2,0.3,0.6mm)的SnAgCu/Cu搭接焊点进行了剪切破坏试验,分析了不同加载速率以及钎料尺寸对焊点抗剪切性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了剪切试样断口形貌、裂纹的萌生位置及扩展路径,阐释了SnAgCu/Cu焊点断裂失效机理.结果表明,加载速率在0.001~1mm/s范围内,焊点抗剪强度随加载速率的增加而增大,不同加载速率条件下焊点的断裂模式都为韧性断裂.不同钎料厚度的SnAgCu/Cu焊点随着焊点厚度的减小,其抗剪切性能提高,表现出明显的体积效应,其裂纹萌生位置逐渐由焊点内部向IMC层转移.焊点断口形貌为拉伸撕裂型伸长韧窝和剪切平面,断裂机理为微孔聚集型-纯剪切复合断裂. 高瑞婷 李晓延 朱永鑫 王超关键词:无铅焊点 剪切性能 体积效应 基于载荷与失效双解耦的无铅焊点热力耦合破坏研究 随着电子封装结构朝着小型化发展,封装集成度越来越高,使得焊点的间距越来越小,导致焊点可靠性问题愈发严重。长寿命是电子封装结构的基本要求,焊点的寿命预测在焊点可靠性评价中占据着重要地位。一般来讲,焊点在服役过程中,主要承受... 朱永鑫关键词:电子封装 无铅焊点 SnAgCu无铅焊点低周疲劳行为研究(英文) 2016年 在25℃下利用单轴微力疲劳试验机对96.5Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊点进行不同频率(1-10 Hz)和应变范围(2%-8%)的低周疲劳试验。结果表明,不同应变范围条件下无铅焊点的低周疲劳行为符合Coffin-Manson方程。频率修正的Coffin-Manson方程可以用来描述频率对无铅焊点低周疲劳寿命的影响。疲劳裂纹首先在焊点边缘的钎料与金属间化合物(IMC)之间的界面处萌生,随后,裂纹沿近IMC层的钎料内进行扩展。不同频率条件下焊点的断口形貌主要分为3个特征区域:裂纹萌生区、裂纹扩展区和最终断裂区。随着频率的升高,焊点的断裂机制由沿晶断裂向穿晶断裂转变。 王超 朱永鑫 李晓延 高瑞婷关键词:低周疲劳 无铅焊点 可靠性 无铅焊点高温低周疲劳破坏研究 被引量:1 2013年 在125℃下对96.5Sn-3Ag-0.5Cu无铅焊点进行3种应变幅值(0.4%,0.5%,0.6%)和3种频率(0.05,0.10,1.00 Hz)条件下的低周疲劳试验,利用光学显微镜和电子显微镜对3种频率下焊点的断裂路径和断口形貌进行分析。结果表明,不同应变条件下无铅焊点的疲劳寿命符合Coffin-Manson模型。焊点的疲劳破坏过程主要分为应变强化阶段、稳定变形阶段和加速破坏阶段。疲劳裂纹主要在焊点端部的钎料与基体之间的界面处萌生,并沿一定角度向钎料内部扩展。不同频率下焊点的断口主要分为韧断区和脆断区,失效模式为韧-脆混合断裂。 王超 朱永鑫 李晓延关键词:低周疲劳 无铅焊点 高温 可靠性 电子封装无铅焊点界面金属间化合物性能研究综述 被引量:5 2013年 金属间化合物(IMC)在电子封装连接的过程中起到重要的作用,它是封装焊点可靠连接的标志。然而,由于IMC硬脆的固有属性,过厚的IMC层使连接可靠性变差。因此,研究IMC的性能有着重要的意义。介绍了测定IMC性能的常用方法,总结了IMC的主要性能,包括硬度、弹性模量,屈服强度及热膨胀系数等。 朱永鑫 李晓延 肖慧关键词:金属材料 电子封装 金属间化合物