纳米压痕法测量SAC305焊料的力学性能

发布时间：2021-12-30 19:51

　　高密度电子器件的发展使得BGA封装逐渐成为主流封装形式,焊点作为BGA封装中最脆弱的连接部位,其力学性能参数对于器件可靠性设计至关重要。鉴于焊料力学性能测试中存在尺寸效应,采用纳米压痕测试技术提取了BGA封装中广泛使用的SAC305无铅焊料的力学性能参数。由压痕过程中得到的载荷-位移曲线获得了焊料的杨氏模量、硬度和蠕变应力指数,分别为62.43 GPa,198.88 MPa和14.51。另外,采用反演法和有限元模拟结合的方式研究了焊点屈服应力和应变硬化指数与加载曲线拟合方程的关系,提出了一种能更好地反演屈服应力的公式,并由此得出SAC305焊料的屈服应力为43.9 MPa,应变硬化指数为0.05。 

【文章来源】：电子元件与材料. 2020,39(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

典型纳米压痕实验载荷-位移曲线

图1 典型纳米压痕实验载荷-位移曲线实验样品为SAC305焊料小球试样,如图3所示。由于待测焊料为球形,难以固定,为了满足纳米压痕仪的测试条件,需要把焊料小球镶嵌到环氧树脂上,打磨到小球漏出截面后按照标准的金相抛光进行机械自动抛光[10]。采用机械自动抛光可以保证试样上下两个平面平行。

实验样品为SAC305焊料小球试样,如图3所示。由于待测焊料为球形,难以固定,为了满足纳米压痕仪的测试条件,需要把焊料小球镶嵌到环氧树脂上,打磨到小球漏出截面后按照标准的金相抛光进行机械自动抛光[10]。采用机械自动抛光可以保证试样上下两个平面平行。纳米压痕法测量杨氏模量普遍采用Oliver-Pharr方法,方法如下:

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]微电子封装中无铅焊点的实验研究与可靠性分析[D]. 牛晓燕.太原理工大学 2009
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本文编号：3558865