Investigations on Microstructure and Mechanical Properties of the Cu/Pb-free Solder Joint Interfaces

این پایان نامه مجموعه ای از روش های تست مکانیکی را ارائه می دهد و به طور جامع تغییر شکل و رفتار آسیب اتصالات لحیم کاری بدون مس/سرب را تحت شرایط بارگذاری مختلف بررسی می کند. رفتار شکست اتصالات بدون سرب ناشی از تنش، تغییر شکل لحیم کاری و زیرلایه نشان داده شده است، مقاومت شکست برشی Cu6Sn5 IMC برای اولین بار به صورت تجربی اندازه‌گیری می‌شود، و فرآیند آسیب دینامیکی و رفتار تکامل ریزساختار بدون سرب اتصالات لحیم کاری به طور مستقیم آشکار می شوند. این پایان‌نامه این بحث را مطرح می‌کند که آسیب تجمعی محلی علت اصلی شکست در اتصالات لحیم کاری است. نتایج تحقیق مبنای تجربی و نظری را برای بهبود قابلیت اطمینان اتصالات لحیم کاری فراهم می کند.

This thesis presents a series of mechanical test methods and comprehensively investigates the deformation and damage behavior of Cu/Pb-free solder joints under different loading conditions. The fracture behavior of Pb-free joint interfaces induced by stress, deformation of solder and substrate are shown, the shear fracture strength of the Cu6Sn5 IMC is measured experimentally for the first time, and the dynamic damage process and microstructure evolution behavior of Pb-free solder joints are revealed intuitively. The thesis puts forward the argument that the local cumulative damage is the major cause of failure in solder joints. The research results provide the experimental and theoretical basis for improving the reliability of solder joints.