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致谢。这项工作得到了俄罗斯科学基金会的支持（赠款第18-19-00255号，https://rscf.ru/en/project/21-19-28039/）。 citati
致谢。这项工作得到了俄罗斯科学基金会的支持（赠款号18-19-00255，https://rscf.ru/en/project/21-19-28039/）。引用：Ignateva EV，Krasnitckii SA，Sheinerman AG，Gutkin MY。复合陶瓷中裂纹耐受性的有限元分析。材料物理和力学。2023; 51（2）：21-26。doi：10.18149/mpm.5122023_2。引言具有较少脆性的陶瓷材料的开发是材料科学研究的极大兴趣，尤其是在获得具有增强功能性能的有前途的复合材料的方式上，可在操作条件下提供耐用性和可靠性[1-4]。这些材料可以通过用高级化合物（例如石墨烯[5,6]烧结陶瓷粉末来制造。由于该过程的技术参数，生产的材料可能包含大部分界面不均匀性，主要位于晶界（GBS）[7]。在操作条件下，这些不均匀性是由外场的影响（热，电或磁性）引起的应力障碍的起源，可以引起弛豫过程，即脱位发射或裂纹成核[8-11]。第一种机制主要有助于塑性变形（屈服）现象，而第二种机制则是导致获得的陶瓷复合材料的脆性断裂。对任何一种松弛机制的发生分析被认为是一个重要的问题，可以通过对界面不均匀性附近的应力障碍进行彻底研究以及随后发展弛豫过程的理论模型的发展，以增加陶瓷材料的裂缝抗性。
金球键合金属间覆盖率测量
热超声键合过程中，金球和铝合金金属化层之间的焊接是通过界面处金和铝的固态混合以及金铝金属间相的形成而发生的。由该金属间相组成的总键合面积的比例通常称为金属间覆盖率，缩写为 IMC。超声波对于通过摩擦形成 IMC 至关重要 [1-3]，但在整个界面上并不均匀，开始时是离散的岛状物，在超声波的作用下生长，最终将球锚定在铝金属化层上。如果优化了键合参数，大部分界面面积（多达 70-80%）应由 IMC 组成。在拉力测试期间，金-铝界面保持机械强度所需的最小 IMC 量只需略大于导线的横截面积。但是，如果界面大面积未键合，空气、空气中的污染物和环氧模塑料就会渗入球底，从而导致后续组装步骤中发生氧化和腐蚀反应。因此，最大化 IMC 是优化球键合工艺的重要部分。IMC 的测量通常是通过使用不会侵蚀金属间化合物或金的 KOH 溶液溶解 Al 键合垫 [4] 并观察球底面来完成的。确定形成坚固球键合所需的 IMC 的精确量并不是一门精确的科学，但经验准则是，真正键合球面积的 70% 应由 Au-Al 金属间化合物组成。有两种常用方法可用于查看和记录金球底面图像中的金属间化合物覆盖率，以便随后使用图像分析软件进行测量。第一种是使用光学显微镜 (LM)，第二种是使用扫描电子显微镜 (SEM)。SEM 要求将样品镀金，并放置在 SEM 腔中，然后抽真空并进行检查，而 LM 不需要特殊且耗时的样品制备，被认为比 SEM 更快、更容易。但是，每种方法都有其优点，并且需要了解某些因素，尤其是 LM，才能正确测量 IMC。光学显微镜可以使用不同的照明模式，与 SEM 不同，在显微镜和照明下对样品进行对准可能会使 IMC 的识别和测量变得复杂，并且很容易导致错误的测量。但是，虽然覆盖率的光学评估更快，但也更难以解释。在半导体封装的组装工程鉴定中，由于耗时较少，因此似乎更倾向于采用光学评估金属间覆盖率。在新封装鉴定的组装工程阶段，可能需要通过 SEM 测量 IMC 来获得详细信息。但是，在大规模生产过程中，光学测量可能更合适，因为它们耗时较少。本文的目的是提供