微米尺度铜键合丝疲劳性能研究

摘要：

目前，铜键合丝广泛用于集成电路、电子封装等领域，但是铜丝在制造和键合的过程中受到的局部应力和摆动，会不可避免地产生疲劳问题。通过一套以自激振动为原理组装的微结构疲劳试验装置，对不同直径的微米级铜键合丝进行对称弯曲疲劳性能测试。试验结果表明：该试验装置能够成功地对微米级铜丝进行对称弯曲疲劳性能试验；无论是屈服强度、抗拉强度还是弹性模量，直径20μm的铜丝均高于直径30μm、40μm的铜丝，表现出明显的尺寸效应；所有铜丝的疲劳寿命集中在4.5×104～1×107；在相同应力条件下，铜丝的疲劳寿命随着铜丝直径的增加而减小；直径20μm、30μm、40μm的铜丝对应的疲劳强度(N=106)分别为147 MPa、97 MPa、70 MPa。从扫描电子显微镜的断口分析结果可以看出拉伸断口为凿峰状，断口周围表面出现许多相间的条状拉拔痕迹；疲劳断口为平齐正断，两条裂纹起源于试样表面，瞬断区为窄条状。

关键词：微米级铜丝、疲劳、尺寸效应

所属期刊栏目：52

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51571009。

在线出版日期：2016-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：70-76