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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 焊接 » 电子封装焊点失效是应力主导还是应变主导？
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雨露晨滴

木虫 (正式写手)

[求助] 电子封装焊点失效是应力主导还是应变主导？

如题，我现在的理解是，由于芯片与基板热膨胀系数相差较大，在热循环条件下，变形不一致，导致中间起连接作用的焊点中产生交变的应力，进而产生相应的非弹性应变，当非弹性应变累积到一定值时，焊点发生失效。这样看来应该是应力控制？
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1楼 2013-03-25 22:04:29
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mdl520

捐助贵宾 (著名写手)
同问 界面金属间化合物形成前后 其中应力是否会发生变化 怎么变化
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2楼2013-03-26 17:01:21
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tianye08n

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by mdl520 at 2013-03-26 17:01:21
同问 界面金属间化合物形成前后 其中应力是否会发生变化 怎么变化

发生变化，你查一下具体的金属间化合物密度。主要是焊料转变成金属间化合物，或是金属间化合物之间的转化，会导致体积变化，体积的变化导致应力和应变的变化
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3楼2013-03-26 17:45:10
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tianye08n

银虫 (小有名气)
焊点失效看是属于什么失效，如果是热循环而导致的疲劳失效，主要是由于非弹性应变累积。可以查课本，疲劳失效产生的原因是累积非弹性应变
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雨露晨滴
4楼2013-03-26 17:46:59
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mdl520

捐助贵宾 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by tianye08n at 2013-03-26 17:45:10
发生变化，你查一下具体的金属间化合物密度。主要是焊料转变成金属间化合物，或是金属间化合物之间的转化，会导致体积变化，体积的变化导致应力和应变的变化...

可以从密度角度考虑麽 如果焊料与基底作用 产生的界面金属间化合物密度比其所采用基底的密度大 那么这时所产生的应力是压应力还是张应力呢？
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5楼2013-03-26 20:48:42
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雨露晨滴

木虫 (正式写手)
送鲜花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by tianye08n at 2013-03-26 17:46:59
焊点失效看是属于什么失效，如果是热循环而导致的疲劳失效，主要是由于非弹性应变累积。可以查课本，疲劳失效产生的原因是累积非弹性应变

恩 就是热循环条件下的焊点失效，如果是应变主导，为什么还会有非弹性应变的累积呢？在升降温过程中由CTE造成的应变幅值恒定，应变怎么累积呢？如果是应力主导的话，就是随着应力的增加应变不断累积，在高温驻留阶段，由于应力释放，累积的非弹性应变相对较少，可以这样理解吗 请多指点 谢谢
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6楼2013-03-27 08:33:58
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雨露晨滴

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by mdl520 at 2013-03-26 17:01:21
同问 界面金属间化合物形成前后 其中应力是否会发生变化 怎么变化

这个会发生变化，文献中提到有一种Mei理论，给出了具体的由体积变化引起的应力值变化 你可以看看这篇文章：Influence of interfacial intermetallic compound on fracture behavior of solder joints （author：Hwa-Teng Lee）如果有这篇文章的话就不好意思了
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7楼2013-03-27 08:41:08
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dccpb

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
我想说一说里，，焊点热循环过程中，由于结构的线胀系数不同，引起了焊点的变形，这种变形是循环的，焊点在循环过程中自身还同时发生蠕变变形，，这就有说道了，，首先经历过不同的循环次数，即使表观形变相同，焊点的应力也不相同，即这种热循环是一种亚稳态热循环，假设焊点在这种亚稳态热循环过程中不出现裂纹，那么焊点很快就可以进入稳态热循环，即不同循环内的相同时间，应力状态完全一样。。。。但实际在进入这种稳态热循环之前焊点局部区域就已经出现了裂纹，随着循环进行，焊点逐渐失效。
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yeah！
8楼2013-03-27 22:32:35
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雨露晨滴

木虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by dccpb at 2013-03-27 22:32:35
我想说一说里，，焊点热循环过程中，由于结构的线胀系数不同，引起了焊点的变形，这种变形是循环的，焊点在循环过程中自身还同时发生蠕变变形，，这就有说道了，，首先经历过不同的循环次数，即使表观形变相同，焊点 ...

是不是因为结构的线性膨胀系数不同，在热循环过程中，各部分变形程度不同，导致在焊点内产生相应的应力，在应力的作用下焊点发生变形，随着温度循环，焊点内应力发生循环，因此变形亦发生循环。在应变循环过程中，会发生非弹性应变的累积，包括塑性应变和蠕变应变，可以这样说吗？多谢！
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9楼2013-03-27 22:58:59
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dccpb

新虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by 雨露晨滴 at 2013-03-27 22:58:59
是不是因为结构的线性膨胀系数不同，在热循环过程中，各部分变形程度不同，导致在焊点内产生相应的应力，在应力的作用下焊点发生变形，随着温度循环，焊点内应力发生循环，因此变形亦发生循环。在应变循环过程中， ...

可以，但应该区分从温度循环到应力循环之间有一个表观的应变，这个应变需要和实际应变加以区分。
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yeah！
10楼2013-03-28 09:20:36
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