3.1.3 金属与合金：电镀材料（Ni, Au, Cu）的疲劳与应力

文档摘要

3.1.3 金属与合金：电镀材料（Ni, Au, Cu）的疲劳与应力在微电子封装、MEMS器件、高可靠性连接器以及先进传感器制造中，电镀金属层——尤其是镍（Ni）、金（Au）和铜（Cu）——早已不是简单的“导电覆盖物”，而是一类承担多重力学功能的结构-功能一体化薄层材料。它们厚度常在0.1–5 μm之间，却需在热循环、机械振动、键合压接、甚至超声引线键合（UWB）过程中承受反复的局部应力集中、塑性应变累积与界面剪切扰动。当工程师在FIB-SEM下观察一颗失效的焊点横截面时，看到的往往不是宏观断裂，而是Ni/Au层中蜿蜒数微米的纳米级裂纹、Cu镀层与底层TiW扩散阻挡层之间突然消失的连续性、或是Au表面因应力松弛而出现的镜面状褶皱——这些微观征兆，正是疲劳与应力失稳在亚微米尺度上留下的指纹。