96.5Sn3.0Ag0.5Cu(SAC305)材料是微电子封装焊点常用无铅焊料的类型,论文基于细观损伤力学体胞思想,考虑微孔洞演化效应,对SAC305材料特性及其焊点服役时的损伤失效机理进行研究。基于实验研究,结合拟合方法,确定了细观损伤力学的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)本构模型参数,并通过恒应变载荷条件下应力应变响应数据与实验数据进行比较,验证了模型的有效性。本文的主要工作有:(1)为了获得真实服役的回流性能,搭建模拟回流焊接实验平台,对SAC305焊丝进行回流环境的模拟,通过有限元模拟和实验测量,控制适合的回流炉温度变化曲线,并通过扫描电镜观测焊丝表面的变化。(2)利用直径为200μm的SAC305焊丝进行拉伸实验,分别选取六种不同的应变率,得到载荷-位移曲线,并计算得到真实应力-真实应变曲线,确定初始屈服应变、屈服极限;随后,将已知参数代入GTN本构方程中,并利用模拟退火算法对未知参数进行计算;建立焊丝的有限元模型,将通过计算得到的九个参数代入到ABAQUS软件中进行有限元分析,识别并优化GTN细观损伤模型参数,直至得到最优解。(3)根据已确定的损伤参数,采用用户自定义材料子程序UMAT,实现修正的GTN细观损伤本构模型在有限元软件ABAQUS环境中的应用。在热电耦合作用下,分析无铅焊点温度的变化及孔洞结构的变化,对关键焊点的失效位置进行预测并与焊点失效位置的SEM结果进行对比,得到易失效的位置,对工业实际生产有指导性意义。