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Die Nanoindentation als Instrument zur Bestimmung materialspezifischer Kennwerte als Funktion der Temperatur
Author(s) -
Müller Wolfgang H.,
Worrack Holger
Publication year - 2010
Publication title -
pamm
Language(s) - German
Resource type - Journals
ISSN - 1617-7061
DOI - 10.1002/pamm.201010166
Subject(s) - nanoindentation , materials science , chemistry , polymer chemistry , composite material
Neben mechanischen Beanspruchungen sind mikroelektronische Bauteile stets einer wechselnden thermischen Belastung ausgesetzt. Für die Gewährleistung zuverlässiger Fügeverbindungen ist daher die Kenntnis der materialspezifischen Kennwerte der Fügewerkstoffe in Abhängigkeit der Temperatur zwingend erforderlich. Die Nanoindentation erlaubt es aus einem Härteversuch Härte, Elastizitätsmodul und Fließgrenze der Probenmaterialien zu ermitteln. Eine zusätzliche HOTSTAGE‐Erweiterung ermöglicht zudem Messungen zwischen Raumtemperatur und +500°C. Neben dem Kalibrierwerkstoff Fused Silica und einem Kupferwerkstoff wurden verschiedene bleifreie Lote indentiert. Während bei Quarz und Kupfer die Entlastungskurve nahezu ideal verläuft und die implementierte Auswertesoftware korrekte Werte berechnet, neigen die Lotmaterialien bei steigenden Temperaturen zum Kriechen und die automatisierte Bestimmung der Materialkonstanten gestaltet sich somit schwierig. Diesem Problem versucht man sich nun mit einem viskoelastischen Materialmodel anzunähern. Ziel ist es dabei aus dem Kriechverhalten viskoelastische Parameter zu berechnen, die dann wiederum benutzt werden sollen, um die materialspezifischen Kennwerte bestimmen zu können. (© 2010 Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)