The temperature dependent mechanical properties of the metallization of electronic power devices are studied in tensile tests on micron-sized freestanding copper beams at temperatures up to 400 °C. The experiments are performed in situ in a scanning electron microscope. This allows studying the micromechanical processes during the deformation and failure of the sample at different temperatures.
REFERENCES
1.
E.
Arzt
, Acta Mater.
46
, 5611
(1998
).2.
M. A.
Haque
and M. T. A.
Saif
, Scr. Mater.
47
, 863
(2002
).3.
M. D.
Uchic
, D. M.
Dimiduk
, J. N.
Florando
, and W. D.
Nix
, Science
305
, 986
(2004
).4.
J. R.
Greer
, W. C.
Oliver
, and W. D.
Nix
, Acta Mater.
53
, 1821
(2005
).5.
D.
Kiener
, C.
Motz
, T.
Schöberl
, M.
Jenko
, and G.
Dehm
, Adv. Eng. Mater.
8
, 1119
(2006
).6.
C.
Volkert
and E.
Lilleodden
, Philos. Mag.
86
, 5567
(2006
).7.
D.
Kiener
, W.
Grosinger
, G.
Dehm
, and R.
Pippan
, Acta Mater.
56
, 580
(2008
).8.
T.
Zhu
, A.
Bushby
, and D.
Dunstan
, Mater. Technol.
23
, 193
(2008
).9.
G.
Dehm
, H. P.
Wörgötter
, S.
Cazottes
, J. M.
Purswani
, D.
Gall
, C.
Mitterer
, and D.
Kiener
, Thin Solid Films
518
, 1517
(2009
).10.
H.
Huang
and F.
Spaepen
, Acta Mater.
48
, 3261
(2000
).11.
M.
Lederer
, V.
Gröger
, G.
Khatibi
, and B.
Weiss
, Mater. Sci. Eng. A
527
, 590
(2009
).12.
H. D.
Merchant
, G.
Kathibi
, and B.
Weiss
, J. Mater. Sci.
39
, 1
(2004
).13.
G.
Khatibi
, R.
Stickler
, V.
Gröger
, and B.
Weiss
, J. Alloy Compound
378
, 326
(2004
).14.
B.
Weiss
, V.
Gröger
, G.
Khatibi
, A.
Kotas
, P.
Zimprich
, R.
Stickler
, and B.
Zagar
, Sensors Actuators A
99
, 172
(2002
).15.
B.
Yang
, C.
Motz
, W.
Grosinger
, W.
Kammrath
, and G.
Dehm
, Int. J. Mater. Res.
99
, 716
(2008
).16.
B.
Yang
, C.
Motz
, W.
Grosinger
, and G.
Dehm
, Proc. Eng.
2
, 925
(2010
).17.
D. A.
LaVan
and W. N.
Sharpe
, Exp. Mech.
39
, 210
(1999
).18.
M.
Wang
, K.
Wang
, D.
Pan
, K.
Lu
, K. J.
Hemker
, and E.
Ma
, Scr. Mater.
48
, 1581
(2003
).19.
M.
Zupan
, M. J.
Hayden
, C. J.
Boehlert
, and K. J.
Hemker
, Exp. Mech.
41
, 1
(2001
).20.
W. N.
Sharpe
, G.
Beheim
Jr., N.
Nemeth
, L.
Evans
, and O.
Jadaan
, Proceedings of the 2005 SEM Annual Conference, Portland, OR
, Session 46, Paper 54 on CD (2005
).21.
R. R.
Keller
, J. M.
Phelps
, and D. T.
Read
, Mater. Sci. Eng. A
214
, 42
(1996
).22.
D. S.
Gianola
, S.
Van Petegem
, M.
Legros
, S.
Brandstetter
, H.
Van Swygenhoven
, and K. J.
Hemker
, Acta Mater.
54
, 2253
(2006
).23.
T.
Yi
, L.
Li
, and C.-J.
Kim
, Sensors Actuators A
83
, 172
(2000
).24.
J.
Park
, M.
Myung
, and Y.
Kim
, Sensors Actuators A
147
, 561
(2008
).25.
M.-T.
Lin
, P.
El-Deiry
, R. R.
Chromik
, N.
Barbosa
, W. L.
Brown
, T. J.
Delph
, and R. P.
Vinci
, Microsyst. Technol.
12
, 1045
(2006
).26.
H.
Ogawa
, K.
Suzuki
, S.
Kaneko
, Y.
Nakano
, Y.
Ishikawa
, and T.
Kitahara
, Microsyst. Technol.
3
, 117
(1997
).27.
T.
Tsuchiya
, O.
Tabata
, J.
Sakata
, and Y.
Taga
, Proceedings IEEE., Tenth Annual International Workshop on Micro Electro Mechanical Systems
, 1997. MEMS'97 (IEEE
, New York
), p. 529
.28.
W. N.
Sharpe
Jr., J.
Pulskamp
, D. S.
Gianola
, C.
Eberl
, R. G.
Polcawich
, and R. J.
Thompson
, Exp. Mech.
47
, 649
(2007
).29.
D.
Son
, J.
Kim
, J. Y.
Kim
, and D.
Kwon
, Mater. Sci. Eng. A
406
, 274
(2005
).30.
C.-S.
Oh
and W. N.
Sharpe
Jr., Sensors Actuators A
112
, 66
(2004
).31.
D. T.
Read
, Y. W.
Cheng
, R. R.
Keller
, and J. D.
McColskey
, Scr. Mater.
45
, 583
(2001
).32.
Y. W.
Cheng
, D. T.
Read
, J. D.
McColskey
, and J. E.
Wright
, Thin Solid Films
484
, 426
(2005
).33.
D. T.
Read
, Y. W.
Cheng
, and R.
Geiss
, Microelectron. Eng.
75
, 63
(2004
).34.
M. A.
Haque
and M. T. A.
Saif
, Exp. Mech.
42
, 123
(2002
).35.
M. A.
Haque
and M. T. A.
Saif
, Acta Mater.
51
, 3053
(2003
).36.
M. A.
Haque
and M. T. A.
Saif
, Thin Solid Films
484
, 364
(2005
).37.
M.-T.
Lin
, C.-J.
Tong
, and K.-S.
Shiu
, Exp. Mech.
50
, 55
(2010
).38.
H. D.
Espinosa
, Yong
Zhu
, and N.
Moldovan
, JMEMS
16
(5
), 1219
(2007
).39.
M.
Nelhiebel
, R.
Illing
, C.
Schreiber
, S.
Wöhlert
, S.
Lanzerstorfer
, M.
Ladurner
, C.
Kadow
, S.
Decker
, D.
Dibra
, H.
Unterwalcher
, M.
Rogalli
, W.
Robl
, T.
Herzig
, M.
Poschgan
, M.
Inselsbacher
, M.
Glavanovics
, and S.
Fraissé
, Microelectron. Reliab.
51
, 1927
(2011
).40.
W.
Robl
, M.
Melzl
, B.
Weidgans
, R.
Hofmann
, and M.
Stecher
, Microelectron. Eng.
75
, 71
(2004
).41.
Y.
Xiang
, X.
Chen
, and J. J.
Vlassak
, J. Mater. Res.
20
, 2360
(2005
).42.
D. S.
Gianola
, A.
Sedlmayr
, R.
Mönig
, C. A.
Volkert
, R. C.
Major
, E.
Cyrankowski
S. A. S.
Asif
, O. L.
Warren
, and O.
Kraft
, Rev. Sci. Instrum.
82
, 063901
(2011
).43.
T. A.
Parthasarathy
, S. I.
Rao
, D. M.
Dimiduk
, M. D.
Uchic
, and D. R.
Trinkle
, Scr. Mater.
56
, 313
(2007
).44.
K. S.
Ng
and A. H. W.
Ngan
, Acta Mater.
56
, 1712
(2008
).© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
