微系统连接界面分层失效的实验和微极模型研究

微系统封装中器件连接界面广泛存在并且对系统可靠性和使用寿命有重要影响。作为新型连接技术的导电胶，连接界面厚度一般比相邻器件特征尺度至少低一个数量级以上，为典型的薄层界面结构，而且内部还包含更小的微尺度结构。胶连接界面在服役过程中的宏观行为受内部微结构的几何形状、分布特征和材料参数等影响。目前对微系统连接界面在热/机械载荷下的变形特征和分层失效的定量观测相对较少，考虑尺度效应的界面模型还不完善，而其内部微结构的存在使得传统模拟方法繁琐耗时。本项目首先通过实验测量和分析，深入了解微系统封装中连接界面在外加载荷下的变形特征和分层失效过程（以导电胶为主要研究对象）；然后根据其尺度特征和内部微结构分布，在微极理论框架内引入不连续性，建立对计算资源要求低、并可有效反映连接界面内微尺度结构几何和材料参数特征的微极界面模型，为预测微系统封装中连接界面可靠性提供指导。