基于动态压痕试验的低银无铅焊料动态力学性能研究

发布时间：2023-03-19 20:42

　　随着电子工业的发展,便携式电子产品的尺寸越来越小,导致电子器件的尺寸也在逐渐减小,电子封装中起机械支撑和电信号传输作用的焊点也变得越来越小,甚至达到微米、纳米量级。此外,低银无铅焊料比高银无铅焊料延展性好,成本低,现在低银无铅焊料在电子产品中占越来越重要的比例。电子产品的服役环境越来越复杂,运输和使用过程中总是会受到撞击和跌落,或者会处于高温环境,因此,对微量级结构焊点在撞击时和高温环境的力学性能的研究就变得尤其重要。基于上述问题,本文对低银无铅焊料Sn0.3Ag0.7Cu的力学性能进行了以下研究:1、由于传统测试手段的局限性,本文在Hopkinson压杆技术的基础上,结合静态纳米压痕测试原理,设计并优化制作了一套动态压痕试验系统,探讨并解决了由于设备动量过大而对试件的加载过大,以及试验数据输出、压力采集等诸多关键性难题,完成了动态纳米压痕试验台的架设。经过进一步改进后可测试微尺度材料在高应变率下的动力学特性。结合Hopkinson压杆技术和静态纳米压痕实验原理,首次推导了动态压痕试验测试系统在不同应变率下的载荷-位移关系,并通过有限单元法模拟了动态压痕实验过程,得到了材料的载荷-位移...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 低银无铅焊料
        1.2.2 Arrhenius本构模型
        1.2.3 静态纳米压痕技术
        1.2.4 分离式Hopkinson压杆技术
        1.2.5 动态纳米压痕技术
    1.3 本文主要研究内容
第2章 动态压痕实验装置优化设计
    2.1 静态纳米压痕原理
    2.2 分离式Hopkinson压杆实验设备及原理
    2.3 动态压痕实验装置优化
        2.3.1 动态压痕实验原理
        2.3.2 动态压痕实验装置优化
    2.4 动态压痕试验方程推导及验证
        2.4.1 动态压痕试验方程推导
        2.4.2 动态压痕基本方程验证
    2.5 本章小结
第3章 低银无铅焊料的动态压痕试验
    3.1 动态压痕试验及结果分析
        3.1.1 动态压痕试验
        3.1.2 动态压痕试验结果分析
    3.2 动态压痕试验有限元模拟
        3.2.1 线弹性模型结果分析
        3.2.2 C-P模型结果分析
        3.2.3 两模型结果对比
    3.3 本章小结
第4章 低银无铅焊料高温准静态压缩实验
    4.1高温静态压缩实验
        4.1.1 试件制备及加工
        4.1.2 高温静态实验装置及步骤
        4.1.3 高温压缩实验原理
    4.2 准静态下的力学性能
    4.3 Arrhenius-type本构模型的确定
    4.4 计算结果与试验结果对比
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3765940