环氧模塑封装材料的疲劳性能研究.pdf

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1、第40卷，第10期工程塑料应用V01．4o，No·12012年10月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONOct．2012～doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2012．10．018环氧模塑封装材料的疲劳性能研究郝秀云，舒平生，马孝松(1．南京信息职业技术学院机电学院，南京210046；2．桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004)摘要：采用疲劳实验系统对环氧模塑封装材料(EMC)的热机械疲劳性能进行了测试，并采用扫描电子显微镜(SEM)对疲劳

2、断口进行了分析。结果表明，实验温度越高，试样所承受的应力水平越大，其疲劳寿命就越低；实验温度较低时，EMC在疲劳失效前没有出现应变突然增加的现象，随着实验温度的升高，一定循环内应变幅值增加得较快，而且单一循环内，温度越高应变幅值增加越大，疲劳失效也越快；EMC的疲劳断口分析表明，硅颗粒与环氧基质间的分层、环氧基质间的开裂、硅颗粒本身的开裂是其疲劳失效的主要形式，其中，高温情况下的最主要疲劳失效为硅颗粒与环氧基质间的分层。关键词：环氧模塑封装材料；应力水平；扫描电子显微镜；失效形式中图分类号：TN4

3、06文献标识码：A文章编号：1001-3539(2012)07—0073—03StudyonFatiguePerformanceofEpoxyMoldingCompoundHaoXiuyun，ShuPingsheng，MaXiaosong(1．InstituteofMechanical&ElectricalEngineering，NanjingCollegeofInformationTechnology，Nanjing210046，China；2．InstituteofMechanical&Ele

4、ctricalEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004，China)Abstract：Thermo—mechanicalfatigueperformanceofepoxymoldingcompound(EMC)wasstudiedthroughfatiguetestingsystem，andthefatiguefracturewasobservedbySEM．Theresultsshowedthattempera

5、tureandstresslevelbearedbyspecimenswerehigher，fatiguelifeofspecimenswaslowered．Atlowerexperimentaltemperature，asuddenstrainincreasedidnotappearbeforefatiguedamage．Withexperimentaltemperatureincreased，strainamplitudeincreasedfasterwithinacertaincycle，a

6、ndinasinglecycle，strainamplitudeincreasedgreaterandfatiguefailuredfasterwithhighertemperature．ThefatiguefractureappearanceanalysisofEMCshowedthatlayeringbetweensiliconparticleandepoxymatrix，epoxymatrixcrackingandsiliconparticlecrackingwerethemainformo

7、ffatiguefailure．Themainfatiguefailureunderhightemperaturewaslayeringbetweensiliconparticleandepoxymatrix．Keywords：epoxymoldingcompound；stresslevel；scanningelectronmicroscope；failuremode引起集成电路失效的主要原因之一是内部各封装中，具有一定的代表性。它主要是由环氧树脂种材料的热膨胀系数(CTE)不匹配产生的较高的添加

8、65％的硅微粉形成的一种热固性材料，填充颗热一机械应力，导致其主要封装材料的疲劳失效。粒直径为15m，其玻璃转化温度约为165。目前国内外已经有很多学者针对焊点的热一机械实验用试样如图1所示，是参照塑料产品拉疲劳失效进行了研究¨J，但针对环氧模塑封装材料伸性能的标准进行制作，该试样标距段截面尺寸为(EMC)的疲劳失效研究却很少，仅有少部分关于61TI／／1x3rainEMC蠕变损伤的研究_51o对集成电路器件中EMC的疲劳性能进行研究，对于提高产品可靠性具有重要的意义。笔者采用疲劳