微纳米尺度金属导电材料热疲劳研究进展

张广平¹，陈红蕾^1,2，罗雪梅¹，张滨³

1. 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院3. 东北大学材料科学与工程学院材料各向异性与织构教育部重点实验室

摘 要：世界已逐渐进入以物联网和智能制造为主导的工业4.0时代,特别是人工智能和大数据处理的强烈需求,微纳米尺度器件的研发制造及广泛使用的日趋活跃使得小尺度材料得到广泛关注。由于这些材料的几何尺度和微观结构尺度的约束效应,其热疲劳损伤行为与块体材料不同。同时,材料尺度由微米向纳米量级的转变也会引起损伤机制的转变,使材料表现出不同的损伤形式,产生显著的尺寸效应。本文综述了近年来国内外开展的有关金属薄膜/线的热疲劳实验方法、热疲劳损伤行为及演化和热疲劳影响因素的研究进展,探讨了微纳米尺度金属材料热疲劳的微观机制和尺寸效应,并对这一领域的研究前景进行展望。

关键词：金属薄膜;互连线;交流电;热疲劳;尺寸效应;