中文摘要：

采用纳米压痕法对微电子封装中经过回流焊工艺和未经回流焊工艺的无铅焊料小球Sn3.0Ag0.5Cu和锡铅焊料小球Sn37Pb进行了比对测试。利用反分析测试原理和数值模拟方法建立了微电子封装中真实无铅焊点的弹塑性本构关系。通过分离式霍布金森压杆技术对无铅焊料Sn3.0Ag0.5Cu, Sn3.5Ag和锡铅焊料63Sn37Pb在-40℃～125℃和应变率1000s-1～4000s-1范围内进行的一系列动态压缩实验给出了工程实用的考虑温度效应和应变率效应的焊料动态本构关系。通过表面贴装实验，研究了回流焊接曲线对焊点形状的影响，借助有限元软件计算了实验得到的不同形状的焊点在热循环载荷作用下的应力应变变化规律，分析了焊点形状对焊点抵抗热疲劳能力的影响。对方形扁平封装(QFP)、球栅阵列封装(BGA)等封装器件中常用的GR9810和KL-G900HC高聚物材料进行了热分析实验。测得两类典型材料的热膨胀系数与玻璃态转化温度。利用孔穴不稳定增长问题的基本理论，对七类具有典型储能形式的高聚物材料的"爆米花"式的分层失效进行了弹－塑性稳定性分析。推导了考虑弹-塑性特点时孔穴增长规律的控制方程组。