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新材料技术

本发明公开基于扫描电子显微镜的芯片热变形测量方法，属于材料性能检测技术领域，本发明利用扫描电子显微镜的高景深和高分辨率特性，通过与原位加热装置的集成，充分考虑了热影响及系统畸变带来的测量误差并对其进行校正；利用畸变校正后的散斑图像，通过数字图像相关算法计算求得芯片由于受热而产生变形的面内变形场。在上述基础上，本发明实现了微纳尺度的芯片全场热变形测量并在实际工程中进行了应用。

随着半导体行业的不断进步，微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS)得到了极大发展。MEMS器件通常采用芯片组件的形式进行封装制造。芯片组件通常由多种不同的纳米材料组成，材料的弹性模量和热膨胀系数不同，在不同的负载、湿度和温度条件下，材料连接处易产生裂纹导致芯片失效。尤其是在封装过程中，各层材料的热膨胀系数存在差异，在封装后，芯片内部结构存在较大的热应力，残余应力。这在整个芯片内部会引起热变形，影响整个芯片的工作响应及服役寿命。因此，在微纳尺度下对芯片的热变形进行精确测量，对了解芯片材料的力学性能和变形特性、指导微纳器件的设计和制造、分析芯片的失效机制具有重要意义。

史玉升，1962年出生。博士，教授，博士生导师，华中科技大学特聘教授。 现任华中科技大学材料科学与工程学院副院长、材料成形与模具技术国家重点实验室副主任、湖北省先进成型技术及装备工程技术研究中心副主任、中英先进材料及成型技术联合实验室副主任、材料化学与服役失效湖北省重点实验室学术委员会委员、湖北省机械工程学会理事、湖北省机电一体化技术应用协会理事、中国机械工程学会高级会员、中国机械工程学会特种加工分会青年工作委员会委员等职务