塑性・クリープ分離法による環境調和型電子実装基板の最適構造設計シミュレーション

采用塑性/蠕变分离法的环保电子封装板优化结构设计模拟

基本信息

批准号：
15760051
负责人：
大口健一
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

鉛フリーはんだのクリープ成分記述の検討昨年度提案した応力-弾塑性ひずみ曲線の導出法を用いて,鉛フリーはんだ材の応力-ひずみ曲線に含まれるクリープひずみ成分を抽出し,これを正確に記述するクリープ構成則について検討した.このクリープ構成則は,クリープひずみを遷移および定常クリープひずみの和で表す型とした.定常クリープ則には,より広い応力範囲に適用できるGarofalo則を用いた.遷移クリープ則には,遷移クリープひずみ速度が定常クリープひずみ速度に比例し,遷移クリープひずみの発達により0に収束する構成則を提案した.さらに,ここで提案したクリープ構成則の材料定数を3種類のひずみ速度による引張試験と,その後のひずみ保持により実行できる応力緩和試験から決定する方法も提案した.これにより,長時間におよぶクリープ試験を実行することなく,鉛フリーはんだのクリープ特性を評価することが可能となった.微小領域での鉛フリーはんだの変形特性に対する塑性・クリープ分離法の適用性の検証電子パッケージのはんだ接続部は微小サイズであるため,鉛フリーはんだの微小領域での変形に対する塑性・クリープ分離法の適用性を検証した.すなわち,Sn-3.0Ag-0.5Cuを用いて,マイクロビッカース試験機を用いた圧子押込試験で微小領域でのクリープ特性を評価し,これをバルク試験片の応力-ひずみ曲線に塑性・クリープ分離法を適用して得たクリープ特性と比較した.また,同負荷条件での引張試験後にSn-3.0Ag-0.5Cu材とSn-37Pb材の試験片表面の微視的観察を行い,観察結果と塑性・クリープ分離法で評価した各材料の変形特性との関係も調べた.これらの結果,塑性・クリープ分離法から得られる情報は,微小領域でのクリープ特性や結晶粒内でのすべり変形・粒界すべりなどの微視的な変形形態の予測に適用できる可能性があることが判明した.

无铅焊料蠕变分量描述检验采用去年提出的应力弹塑性应变曲线推导方法，提取无铅焊料应力应变曲线中包含的蠕变应变分量，并对其蠕变本构进行精确描述。法律在这个蠕变本构定律中，蠕变应变表示为过渡蠕变应变和稳态蠕变应变之和。稳态蠕变定律使用 Garofalo 定律，可以适用于更广泛的应力范围。过渡蠕变定律使用 Garofalo 定律，可适用于更广泛的应力范围。我们提出了一个本构定律，其中过渡蠕变应变率与稳态蠕变应变率成正比，并且由于过渡蠕变应变的发展而收敛于0。此外，这里提出的蠕变本构定律的材料常数用拉伸表示三种应变率测试下的应力。我们还提出了一种通过应力松弛测试来确定这一点的方法，该测试可以通过随后的保持应变来进行。这使得无需进行长期蠕变测试就可以评估无铅焊料的蠕变特性。塑性/蠕变分离方法对无铅焊料变形特性的适用性验证由于电子封装的焊点尺寸微小，塑性/蠕变分离方法在无铅焊料变形中的应用验证微小区域的焊料。即，使用Sn-3.0Ag-0.5Cu，通过使用显微维氏试验机的压痕试验来评价显微区域的蠕变特性，并将其应用于块体试验片的应力-应变曲线。另外，在相同载荷条件下进行拉伸试验后，对Sn-3.0Ag-0.5Cu和Sn-37Pb试件的表面进行了显微镜观察，比较了观察结果和塑性/蠕变特性。通过分离方法评估每种材料我们还调查了两者之间的关系，发现它可能适用于

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Plasticity-Creep Separation Method for Viscoplastic Deformation of Lead-Free Solders

DOI：
10.1299/jsmea.47.371
发表时间：
2004-07
期刊：
Jsme International Journal Series A-solid Mechanics and Material Engineering
影响因子：
0
作者：
K. Ohguchi;K. Sasaki;M. Ishibashi;Takamichi Hoshino
通讯作者：
K. Ohguchi;K. Sasaki;M. Ishibashi;Takamichi Hoshino

Ken-ichi OHGUCHI, Katsuhiko SASAKI: "Elastic-Plastic-Creep Simulation of Pb/Sn Solder Alloys by Separation of Plastic and Creep"JSME International Journal Ser.A.. Vol.46 No.4. 559-566 (2003)

Ken-ichi OHGUCHI、Katsuhiko SASAKI：“通过分离塑性和蠕变来模拟 Pb/Sn 焊料合金的弹塑性蠕变”JSME 国际期刊 Ser.A.. Vol.46 No.4。