熱應(yīng)力和熱膨脹系數(shù)的關(guān)系
- 壓縮應(yīng)力（Compressive Stress）：當一個力試圖縮短物體或壓縮物體時，它在物體內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力稱為壓縮應(yīng)力。例如，當你試圖壓縮一個彈簧或?qū)⒁槐緯鴫涸谧雷由蠒r，你在彈簧或書中產(chǎn)生了壓縮應(yīng)力。壓縮應(yīng)力是一個“向內(nèi)”或“向心”的力，試圖使物體變小。
- 拉伸應(yīng)力（Tensile Stress）：當一個力試圖拉長物體或擴展物體時，它在物體內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力稱為拉伸應(yīng)力。例如，當你試圖拉伸一個橡皮筋或拉直一根線時，你在橡皮筋或線中產(chǎn)生了拉伸應(yīng)力。拉伸應(yīng)力是一個“向外”或“離心”的力，試圖使物體變大。
在芯片制造中，當兩種或多種具有不同熱膨脹系數(shù)（CTE）的材料被緊密結(jié)合在一起，溫度的變化可能會導(dǎo)致這些材料以不同的速率和量進行膨脹或收縮。因為這些材料是緊密結(jié)合的，就會在材料中產(chǎn)生熱應(yīng)力。具體來說，如果一種材料的CTE比另一種材料大，那么在加熱時，CTE大的材料將會試圖膨脹得更多。但是，因為它與CTE小的材料緊密結(jié)合，所以它不能自由地膨脹。這將在兩種材料的接觸面產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。在冷卻過程中，情況將會相反，CTE大的材料將會試圖更快地收縮，這將在CTE大的材料中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力，并在CTE小的材料中產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。
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