共晶Pb-Shはんだ材料のクリープ疲労のき裂伝ぱに関する研究

共晶Pb-Sh焊料材料蠕变疲劳裂纹扩展研究

• 批准号: 08750104
• 负责人: 于 強
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750104/
• 关键词: 低サイクル疲労; 疲労き裂進展; はんだ接合部; 界面き裂; 高温強度; 有限要素法

本研究はエレクトロニクス部品のはんだ接合部におけるき裂の進展の基本的な挙動(疲労き裂進展速度など)を解明するために、機械的疲労荷重(定ひずみ制御)を受けるはんだ材料のき裂進展挙動の解明および合理的な評価法を確立することを目的とした。本研究で得られた主な成果を示せば次のようになる。(1)はんだ接合部の熱疲労強度を評価するために、温度サイクルを与える熱疲労試験が一般的に行われている。本研究では熱サイクル試験が長い試験時間を要する問題を解決するために、電子部品のパッケージと基板の熱膨張ミスマッチをシミュレートする機械的疲労試験法を提案した。また、はんだ接合部のき裂の発生において機械的疲労試験の結果が熱サイクル疲労試験の結果を評価することができるとの結論が得られた。(2)はんだ接合部の疲労き裂のの進展特性(疲労き裂進展速度)を評価するために、センターき裂を有する平板試験片(CCT試験片)を用いて疲労き裂進展試験を行った。試験の結果から開口型(モードI)変形を受ける疲労き裂進展速度はJ積分範囲ΔJで評価できることが分った。また、20℃、40℃および80℃で行われた試験結果ではんだ接合部の疲労き裂進展速度は環境温度に影響されることが明らかにできた。(3)BGAはんだ接合部のせん断型疲労試験を行い、せん断変形を受けるはんだ接合部に生じる界面き裂(はんだと基板のメッキ層との界面)の疲労き裂進展速度を計測した。非線形応力・ひずみ解析の結果と合わせて、はんだ接合部の界面き裂の疲労進展速度は界面き裂先端の非線形ひずみ場を表す力学的パラメータで評価することができるとの結論が得られた。

The purpose of this study is to understand the fatigue load of the machine and the fatigue load of the machinery. in this study, the mechanical fatigue load (fixed load system) is affected by the mechanical fatigue load (fixed load system). The mechanical fatigue load (fixed load system) is affected by the mechanical fatigue load (fixed load system). The fatigue load of the machine is affected by the cracking of the material. The results of this study show that the main results show that there are some problems in this study. (1) the fatigue strength of the joint, the temperature and the fatigue strength of the joint are similar to those of the joint. The purpose of this study is to introduce a proposal for the fatigue test of mechanical equipment for long-term use in order to solve the problem in the long term. The fatigue test of the machine at the joint of the machine and the machine, the fatigue test of the machine. (2) the fatigue crack progression characteristic (fatigue crack progression speed) of the joint of the steel plate (CCT plate) is used to test the fatigue crack. The results of the test results show that the shape of the open type (fatigue I) is subjected to fatigue fatigue and the progressive speed of the crack is in a positive range, Δ J, in the range of Δ J, the speed of crack progression, the speed of crack progression, and the speed of crack progression. The temperature range is 20 ℃, 40 ℃ and 80 ℃. The results show that the fatigue crack and the progressive speed of the joint are affected by the temperature and temperature of the environment. (3) the fracture of the joint of the BGA is affected by the fracture of the joint. The interface of the joint is cracked (the interface of the substrate) is broken. The results of non-linear mechanical analysis show that the interface crack fatigue at the interface of the joint, the progressive speed of the interface, the tip of the crack, the non-shape of the interface, the mechanical properties of the table, the results of the analysis of the mechanical properties of the interface have been improved.

项目成果

Qiang Yu: "Reliability and Structural Optimization of BGA Packages" The PACIFIC RIM/ASME International,Intersociety Electronic & Photonic Packaging Conference & Exhibition. (in print). (1997)

于强：“BGA封装的可靠性和结构优化” PACIFIC RIM/ASME International,Intersociety Electronic

柏村孝義: "自動車用シートの衝撃挙動に関する研究" 日本機械学会論文集(A編). 63-607(印刷中). (1997)

Takayoshi Kashiwamura：“汽车座椅冲击行为的研究”日本机械工程师学会会议记录（A版）63-607（出版中）。

柏村孝義: "統計的最適化手法による衝撃荷重を受ける構造部材の最適設計" 日本機械学会論文集(A編). 62-603. 2422-2427 (1996)

Takayoshi Kashiwamura：“使用统计优化方法对承受冲击载荷的结构构件进行优化设计”，日本机械工程师学会汇刊（A 版） 2422-2427（1996 年）。

柏村孝義: "実験計画法,数理計画法を用いた構造最適化" 日本機械学会論文集(A編). 62-601. 2180-2185 (1996)

Takayoshi Kashiwamura：“使用实验设计和数学编程进行结构优化”，日本机械工程师学会会刊（A 版）。