高電圧伝送電子顕微鏡を用いたSn-3Ag-0.5Cu/Cu溶接接合体における変形の局所観測
Kazuhiro Nogita1, Xin Fu Tan1, Jiye Zhou1
1Nihon Superior Centre for the Manufacture of Electronic Materials (NS CMEM), School of Mechanical and Mining Engineering, The University of Queensland, St. Lucia, QLD 4072, Australia.
溶接関節の故障を理解することは,信頼性の高い電子機器にとって極めて重要です. この研究では,Sn−3重%Ag−0.5重%Cu (SAC305) の溶接接合体における微細構造変形および故障メカニズムを観察するためのインシット高電圧伝送電子顕微鏡 (HV-TEM) 方法が導入されます.
科学分野:
- 材料科学
- 金属工学
- エレクトロニクス 信頼性
背景:
- 溶接関節の故障メカニズムは,変形時にリアルタイムで原子スケールの分析が難しいため,完全に理解されていません.
- 信頼性の高い電子部品は,ストレスの下での溶接接合体の振る舞いを徹底的に理解することに依存しています.
研究 の 目的:
- ナノスケールでの牽引ストレスの微細構造の反応を観察するための革新的な in situ 方法を開発する.
- Sn-3重%Ag-0.5重%Cu (SAC305) 合金結合における溶接関節の故障メカニズムを解明する.
主な方法:
- 場所での観察のために高電圧伝送電子顕微鏡 (HV-TEM) を利用した.
- 銅基板の間のSAC305の溶接接点に室温で引力ストレスを適用する.
- 変形中の微細構造のイベントをリアルタイムで記録します.
主要な成果:
- 溶接器の微細構造内での脱位形成と移動を観察した.
- 記録された粒子の境界形成,分離,および関連する微細構造の進化.
- 引力負荷で発生したクラックの発生と拡散の経路
結論:
- 現場で開発されたHV-TEM技術は,溶接関節の故障メカニズムについて前例のない洞察を提供します.
- 変位活動や粒子の境界の変化のような微細構造的な出来事は,クラックの発生と拡散に直接貢献します.
- この研究は,機械的ストレス下での溶接接合体の信頼性の理解を進める.
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