導(dǎo)線焊點(diǎn)界面中間相中的空洞生長(zhǎng)問(wèn)題模擬和分析.pdf

1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：O34學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：531密級(jí)：公開(kāi)工程碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文導(dǎo)線焊點(diǎn)界面中間相中的空洞生長(zhǎng)問(wèn)題模擬和分析碩士研究生：王潔導(dǎo)師：周鵬副教授申請(qǐng)學(xué)位：工程碩士學(xué)科：航天工程所在單位：航天科學(xué)與力學(xué)系答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要隨著電子產(chǎn)品的微型化發(fā)展及性能要求的大幅提高，焊點(diǎn)的體積不斷減小，其可靠性也受到了越來(lái)越多的關(guān)注。由于焊點(diǎn)的可靠性受到了多種因素的影響，其中一

2、個(gè)重要因素就是導(dǎo)線焊點(diǎn)界面中間相中空洞的生長(zhǎng)和合并，因此研究空洞的生長(zhǎng)和形態(tài)變化對(duì)于提高焊點(diǎn)的可靠性、延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用壽命具有重要意義?？斩吹男螒B(tài)及其演化與空洞的總界面能、通過(guò)焊點(diǎn)的電流密度、焊點(diǎn)上的應(yīng)力狀態(tài)等有關(guān)。目前已有的有關(guān)空洞生長(zhǎng)和演化的研究成果中，考慮了界面能的作用，但是沒(méi)有考慮電流場(chǎng)以及彈性應(yīng)力場(chǎng)對(duì)空洞生長(zhǎng)和形狀變化的影響。由于焊點(diǎn)在工作狀態(tài)下通常都會(huì)受到電流場(chǎng)以及彈性應(yīng)力場(chǎng)的作用，因此為了更精確地模擬導(dǎo)線焊點(diǎn)界面中間相中

3、空洞的合并及其形態(tài)變化，本文在以前的工作中加入了電流場(chǎng)以及應(yīng)力場(chǎng)的作用，使用建立的擴(kuò)散界面模型，通過(guò)在模型的邊界上施加電流場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)，以此研究空洞的生長(zhǎng)和合并狀況，模擬結(jié)果證明：（1）在模型邊界不施加外場(chǎng)，只考慮界面能的影響時(shí)，模擬結(jié)果表明，在界面能的影響下，導(dǎo)線焊點(diǎn)界面中間相中的空洞之間會(huì)發(fā)生相互合并，并且空洞合并的速度會(huì)隨著時(shí)間的增加而變慢。這是由于在焊點(diǎn)形成的初級(jí)階段，空洞的總界面能相對(duì)較大，因此空洞合并的速度較快，隨著空洞的不斷

4、合并，空洞的總界面能不斷減小，其對(duì)空洞的影響作用也變小，因此空洞的合并速度逐漸減慢。（2）在模型的邊界上施加拉應(yīng)力時(shí)，模擬結(jié)果表明，拉應(yīng)力作用下的空洞合并的速度明顯加快，并且在空洞合并初期，由于界面能較大，此時(shí)它對(duì)空洞形態(tài)的變化起主要作用，隨著空洞的合并，表面能不斷減小，應(yīng)力場(chǎng)的作用逐漸突出，繼續(xù)加速空洞的合并過(guò)程，并且使空洞形狀沿水平方向拉長(zhǎng)，近似于橢圓形。（3）在模型的邊界上施加切應(yīng)力時(shí)，模擬結(jié)果表明，在空洞合并的初級(jí)階段，空洞的形