纳米压痕研究石墨烯增强Sn-Ag-Cu钎料焊点的高温蠕变行为

• 作者: 李元 徐连勇 高宇 荆洪阳 赵雷 韩永典
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: Sn-Ag-Cu 石墨烯 蠕变 纳米压痕 高温
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 微纳连接新材料
• 页码范围: 50-57
• 页数: 8页
• 分类号: TG156
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2022.02.050

摘要

当前,为应对电子封装产业微型化、高密度化的发展趋势,提高钎料焊点的可靠性,石墨烯增强锡基复合钎料成为研究热点.但相关研究多集中于石墨烯对界面反应及剪切强度的影响,对焊点高温蠕变行为及本构方程的研究较少.为强化传统的Sn基钎料,首先通过机械混合的方法制备了石墨烯增强Sn-Ag-Cu复合钎料.然后利用纳米压痕技术对复合钎料焊点在高温下的蠕变行为进行研究,并与Sn-Ag-Cu焊点进行了对比.试验结果表明,保载阶段,蠕变应力会发生松弛(Δσ),同时石墨烯可有效减慢焊点的蠕变应变速率,抑制晶界滑移,提高激活能.修正的Dorn模型考虑了位错强化、细晶强化、奥罗万强化、载荷传递强化等强化机制以及温度的影响,与纳米压痕得到的蠕变数据较好的吻合,验证了修正模型的有效性.