金属学报  2005, Vol. 41 Issue (7): 775-779

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纳米压痕法测量Sn--Ag--Cu无铅钎料BGA焊点的力学性能参数

王凤江 钱乙余 马 鑫

哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室; 哈尔滨 150001

Measurement of Mechanical Properties of Sn--Ag--Cu Bulk Solder BGA Solder Joint Using Nanoindentation

WANG Fengjiang; QIAN Yiyu; MA Xin

State Key Laboratory of Advanced Welding Production Technology; Harbin Institute of Technology; Harbin 15000

王凤江; 钱乙余; 马鑫 . 纳米压痕法测量Sn--Ag--Cu无铅钎料BGA焊点的力学性能参数[J]. 金属学报, 2005, 41(7): 775-779 .
, , . Measurement of Mechanical Properties of Sn--Ag--Cu Bulk Solder BGA Solder Joint Using Nanoindentation[J]. Acta Metall Sin, 2005, 41(7): 775-779 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(230 KB)   摘要: 对Sn--3.0Ag--0.5Cu无铅体钎料和Sn--4.0Ag--0.5Cu无铅钎料BGA(ball grid array)焊点进行了Berkovich纳米压痕法实验,通过改变不同的加载速率研究了钎料的蠕变特征。钎料压痕载荷－位移曲线蠕变部分表现出了明显的加载速率相关性。基于Oliver--Pharrr法确定的体钎料和BGA焊点的Young's模量分别为9.3和20 GPa.基于压痕做功概念确定的体钎料和BGA焊点的应变速率敏感指数分别为0.1111和0.0574。钎料的力学性能有着明显的尺寸效应。 关键词 ： Sn--Ag—Cu,  纳米压痕,  Young's模量     Abstract：Berkovich nanoindentation tests with different loading rates have been performed on the Sn--3.0Ag--0.5Cu bulk solder and Sn--4.0Ag--0.5Cu lead--free ball grid array (BGA) solder joint. The load--depth curves are rate dependent. The Young's modulus of bulk solder and BGA joint obtained from load--depth curves with Oliver--Pharr method are 9.3 and 20 GPa respectively. The creep rate sensitivity of bulk solder and BGA joint obtained from curves with the concept of “work of indentation” are 0.1111 and 0.0574 respectively. The mechanical properties of Sn--Ag--Cu lead-free solder are typically size dependent. Key words： Sn--Ag--Cu    nanoindentation    Young's modulus 收稿日期: 2005-02-22      ZTFLH:  TG113   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 王凤江 钱乙余 马鑫 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2005/V41/I7/775 [1] Manson S S. Thermal Stress and Low-Cycle Fatigue. New York: Mcgraw-Hill, 1966 [2] Villain J, Brueller O S, Qasim T. Sens Actuators, 2002; 99A: 194 [3] Wiese S, Feustel F, Meusel E. Sens Actuators, 2002; 99A: 188 [4] Wiese S, Schubert A, Walter H, Dudek R, Feustel F, Meusel E, Michel B. In: Proceedings IEEE 51th Electronic Components and Technology Conference, Orlando: IEEE, 2001: 890 [5] Oliver W C, Pharr G M. J Mater Res, 1992; 7: 1564 [6] Suresh S, Giannakopoulos A E. Acta Mater, 1998; 46: 5755 [7] Giannakopoulos A E, Suresh S. Scr Mater, 1999; 40: 1191 [8] Fujiwara M, Otsuka M. Mater Sci Eng, 2001; A319-321: 929 [9] Ma X, Yoshida F. Appl Phys Lett, 2003; 82: 188 [10] Zeng K, Tu K N. Mater Sci Eng Rep, 2002; 38: 55 [11] JIS Z 3198. Test Methods for Lead-Free Solders, Japanese Industrial Standard, 2003 [12] Stiwell N A, Tabor D. Prog Phys Soc, 1961; 78: 169 [13] Johnson K L. J Mech Phys Solids, 1970; 18: 115 [14] Pao Y H, Badgley S, Govila R, Jih E. Mater Res Soc Symp Proc, 1994; 323: 128 [1] 朱彬, 杨兰, 刘勇, 张宜生. 基于纳米压痕逆算法的热冲压马氏体/贝氏体双相组织的微观力学性能[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 155-164. [2] 兰亮云, 孔祥伟, 邱春林, 杜林秀. 基于多尺度力学实验的氢脆现象的最新研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(7): 845-859. [3] 孙小钧, 何杰, 陈斌, 赵九洲, 江鸿翔, 张丽丽, 郝红日. Fe含量对Zr60Cu40-xFex相分离非晶合金组织结构、电阻性能和纳米压痕行为的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(5): 675-683. [4] 刘继召, 黄鹤飞, 朱振博, 刘阿文, 李燕. 氙离子辐照后Hastelloy N合金的纳米硬度及其数值模拟[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 753-759. [5] 黄森森,马英杰,张仕林,齐敏,雷家峰,宗亚平,杨锐. α+β两相钛合金元素再分配行为及其对显微组织和力学性能的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(6): 741-750. [6] 赵鹏越, 郭永博, 白清顺, 张飞虎. 基于微观结构的多晶Cu纳米压痕表面缺陷研究[J]. 金属学报, 2018, 54(7): 1051-1058. [7] 徐宏扬,柯海波,黄火根,张培,张鹏国,刘天伟. U65Fe30Al5非晶合金的纳米压痕蠕变行为研究[J]. 金属学报, 2017, 53(7): 817-823. [8] 刘积厚,赵洪运,李卓霖,宋晓国,董红杰,赵一璇,冯吉才. Cu/Sn/Cu超声-TLP接头的显微组织与力学性能[J]. 金属学报, 2017, 53(2): 227-232. [9] 杨彪,郑百林,胡兴健,贺鹏飞,岳珠峰. 空洞对镍基单晶合金纳米压痕过程的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(2): 129-134. [10] 徐洋, 孙明雪, 周砚磊, 刘振宇. (Nb, Ti)C在轧后卷取中的析出及对铁素体相微观力学特征的影响[J]. 金属学报, 2015, 51(1): 31-39. [11] 秦飞, 项敏, 武伟. 纳米压痕法确定TSV-Cu的应力-应变关系*[J]. 金属学报, 2014, 50(6): 722-726. [12] 成宇浩 张跃飞 毛圣成 韩晓东 张泽. 温度对电沉积纳米孪晶Ni显微结构及纳米压痕力学性能的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(11): 1342-1348. [13] 黎业生 汪伟. 纳米压痕法测量Cu膜的硬度和弹性模量[J]. 金属学报, 2010, 46(9): 1098-1102. [14] 黎军顽 倪玉山 林逸汉 罗诚 江五贵. Al薄膜纳米压痕过程的多尺度模拟[J]. 金属学报, 2009, 45(2): 129-136. [15] 赵星 李久会 王绍青 张彩碚. 纳米压痕实验中单晶Cu初始塑性变形的准连续介质模拟[J]. 金属学报, 2008, 44(12): 1455-1460. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed