• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Strength evaluation of an interfacial corner of jointed dissimilar materials considering the multi-scale effect

Research Project

Project/Area Number 26420022
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

Ikeda Toru  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (40243894)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords界面 / 破壊 / 接合 / 応力拡大係数 / パワーモジュール / 信頼性 / ナノ薄膜 / ミスフィット転位 / 破壊力学 / はく離 / 分子静力学 / パワーデバイス / 破壊靭性値 / ナノスケール界面 / 固有値解析
Outline of Final Research Achievements

We developed numerical methods to analyze the scalar parameters of asymptotic solutions for three-dimensional corners along the bonded interface between dissimilar anisotropic materials under mechanical and thermal loads.
We measured the delamination toughness of an interface crack between metal and molding resin in a power module, and analyzed stress intensity factors of a critical crack in a power module under thermal stress. We can expect the delamination in a power module under thermal cycle test, which needs very long testing time.
We calculated the stress-strain fields around misfit dislocations between Si and Ge using the molecular statics and the dislocation elastic theory, and found out that those stress-strain fields obtained by two methods correspond each other. We need to take account of the difference of crystal lattice constants of bonded materials in the nano-scale.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (37 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Stress intensity factor analysis of a three-dimensional interfacial corner between anisotropic piezoelectric multi-materials under several boundary conditions on the corner surfaces2017

    • Author(s)
      Mitsutoshi Abe, Toru Ikeda, Masaaki Koganemaru, Noriyuki Miyazaki
    • Journal Title

      Engineering Fracture Mechanics

      Volume: 171 Pages: 860-864

    • DOI

      10.1016/j.engfracmech.2016.12.009

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of the singular stress analyses for three-dimensional interfacial corners2017

    • Author(s)
      古賀裕二,田口陽介,小金丸正明,池田徹,宮崎則幸
    • Journal Title

      Transactions of the JSME (in Japanese)

      Volume: 83 Issue: 845 Pages: 16-00382-16-00382

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00382

    • NAID

      130005303919

    • ISSN
      2187-9761
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Warpage hysteresis estimation of an electronic package during a thermal cycle2015

    • Author(s)
      Toru Ikeda, Akiko Ozaki, Takuya Hatao and Noriyuki Miyazaki
    • Journal Title

      InterPACK/ICNMM2015-48168

      Volume: 1 Pages: 1-8

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of Analysis Methodology to Predict the Hysteresis of the Warpage of an Electronic Package during a Thermal History2015

    • Author(s)
      尾崎 秋子,池田 徹,河原 真哉,宮崎 則幸,畑尾 卓也,中井戸 宙,小金丸 正明
    • Journal Title

      Journal of The Japan Institute of Electronics Packaging

      Volume: 18 Issue: 7 Pages: 486-494

    • DOI

      10.5104/jiep.18.486

    • NAID

      130005122233

    • ISSN
      1343-9677, 1884-121X
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] パワーモジュールにおける封止樹脂のはく離強度設計2017

    • Author(s)
      池田徹,川下隼介,七蔵司優斗,小金丸正明,外薗洋昭,浅井竜彦
    • Organizer
      第23回シンポジウム「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2017-01-31
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] H-integralによる三次元接合角部のスカラーパラメーター解析2017

    • Author(s)
      古賀裕二,小金丸正明,池田徹
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第70期総会講演会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 原子スケールにおける異種材界面の応力場・ひずみ場評価2017

    • Author(s)
      芝健太,定松直,小金丸正明,池田徹
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第70期総会講演会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] H-integral による三次元接合角部のスカラーパラメーター解析2016

    • Author(s)
      古賀裕二,池田徹,小金丸正明
    • Organizer
      日本機械学会M&M2016 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2016-10-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 異方性弾性論と分子静力学を用いたミスフィット転位が存在する異種材界面の応力場解析2016

    • Author(s)
      芝健太,池田徹,小金丸正明
    • Organizer
      日本機械学会M&M2016 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2016-10-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 電子部品における高耐熱樹脂のはく離信頼性評価解析2016

    • Author(s)
      畑尾卓也, 中井戸宙, 中元亜耶, 池田徹, 尾崎秋子
    • Organizer
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] パワーデバイス中の封止樹脂のはく離強度評価2016

    • Author(s)
      井上航太朗, 池田徹, 小金丸正明, 畑尾卓也, 中井戸宙
    • Organizer
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] パワーモジュール中の熱応力による封止樹脂のはく離解析2016

    • Author(s)
      川下隼介, 池田徹, 小金丸正明
    • Organizer
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] パワーモジュール中の銅基板と封止樹脂のはく離強度評価2016

    • Author(s)
      七藏司優斗, 池田徹, 小金丸正明
    • Organizer
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Delamination toughness between encapsulation resin and substrate for power devices at high temperature2016

    • Author(s)
      Toru Ikeda, Akiko Ozaki, Masaaki Koganemaru, Hiroshi Nakaido and Takuya Hatao
    • Organizer
      The 37th IEMT and the 18th EMAP
    • Place of Presentation
      ペナン島市(マレーシア)
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高耐熱パワーデバイス用封止樹脂の密着強度評価2016

    • Author(s)
      池田 徹, 尾崎秋子, 小金丸正明, 中井戸宙, 畑尾卓也
    • Organizer
      日本機械学会2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] パワーデバイス用高耐熱樹脂のはく離強度評価技術2016

    • Author(s)
      池田 徹
    • Organizer
      日本機械学会2016年度年次大会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] パワーデバイスにおける封止樹脂と基板のはく離強度評価2016

    • Author(s)
      池田 徹,井上 航太朗,小金丸 正明,畑尾 卓也,中井戸 宙
    • Organizer
      MES2016
    • Place of Presentation
      中京大学(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2016-09-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Scalar parameter analysis of three-dimensional interfacial corner of jointed dissimilar anisotropic materials2016

    • Author(s)
      Toru Ikeda, Yuji Koga
    • Organizer
      ECCOMAS Congress 2016
    • Place of Presentation
      イラクリオン県クレタ島(ギリシャ)
    • Year and Date
      2016-06-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 三次元接合角部の特異性応力場解析手法の開発2016

    • Author(s)
      古賀裕二,池田徹
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第69期総会講演会
    • Place of Presentation
      熊本市 熊本大学
    • Year and Date
      2016-03-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 数結晶粒よりなる微細スズ試験片の変形挙動解析2016

    • Author(s)
      柳瀬篤志,池田徹
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第69期総会講演会
    • Place of Presentation
      熊本市 熊本大学
    • Year and Date
      2016-03-15
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] パワーデバイスの非線形応力解析2016

    • Author(s)
      川下隼介,池田徹
    • Organizer
      日本機械学会九州支部第47回卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      霧島市 鹿児島工業高等専門学校
    • Year and Date
      2016-03-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Simulation of the warpage hysteresis of a layered electronic package during a thermal cycle2015

    • Author(s)
      Toru Ikeda and Akiko Ozaki
    • Organizer
      Bio4Apps 2015
    • Place of Presentation
      福岡市 九州大学
    • Year and Date
      2015-12-09
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 圧縮応力場におけるはんだ接合部の変形挙動の測定2015

    • Author(s)
      新谷寛,池田徹,広佐古晃,谷江尚史
    • Organizer
      M&M2015 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      横浜市 慶応義塾大学
    • Year and Date
      2015-11-21
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 三次元接合角部のスカラーパラメーター解析手法の精度改善2015

    • Author(s)
      古賀裕二,池田徹
    • Organizer
      M&M2015 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      横浜市 慶応義塾大学
    • Year and Date
      2015-11-21
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 数結晶よりなるスズ微細試験片内のひずみ測定2015

    • Author(s)
      柳瀬 篤志,池田 徹,苅谷 義治
    • Organizer
      日本機械学会第28回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      横浜市 横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ワイヤボンディング強度に及ぼすアルミパッドの特性評価2015

    • Author(s)
      芝 健太,池田 徹,中野 景介,草間 竜一
    • Organizer
      日本機械学会第28回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      横浜市 横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] パワーデバイス用樹脂と金属基板のはく離強度評価2015

    • Author(s)
      尾崎秋子,池田 徹,中井戸 宙,畑尾 卓也
    • Organizer
      日本機械学会第28回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      横浜市 横浜国立大学
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 数結晶よりなる錫微小試験片の変形機構の解明2015

    • Author(s)
      池田 徹,柳瀬 篤志,宮崎 則幸
    • Organizer
      日本機械学会2015年度年次大会
    • Place of Presentation
      札幌市 北海道大学
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of the reliable material properties of Al pads that have strong delamination toughness of Au/Al wire bonding2015

    • Author(s)
      Toru Ikeda, Kenta Shiba, Keisuke Nakano and Ryuichi Kusama
    • Organizer
      EMAP2015
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国 Portland
    • Year and Date
      2015-09-01
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] パワーデバイスにおける封止樹脂と基板の界面はく離強度評価2014

    • Author(s)
      池田 徹, 尾崎 秋子, 寺元 祐貴, 宮崎 則幸, 畑尾 卓也
    • Organizer
      日本機械学会第27回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市 岩手大学
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 熱履歴による物性変化を考慮した模擬PoPパッケージの反りヒステリシス解析2014

    • Author(s)
      尾崎 秋子, 池田 徹, 畑尾 卓也, 中井戸 宙
    • Organizer
      日本機械学会第27回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市 岩手大学
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 異種材界面における高耐熱樹脂のはく離評価解析2014

    • Author(s)
      中井戸 宙, 畑尾 卓也, 山下 勝志, 尾崎 佑衣, 池田 徹, 尾崎 秋子
    • Organizer
      日本機械学会第27回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      岩手県盛岡市 岩手大学
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Warpage analyses of a package on package considering the change of visco-elastic material properties of resin during thermal history2014

    • Author(s)
      Toru Ikeda, Akiko Ozaki, Hiroshi Nakaido, Takuya Hatao and Noriyuki Miyazaki
    • Organizer
      EMAP2014
    • Place of Presentation
      Taipai, Taiwan
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] パワーデバイスにおける封止樹脂のはく離評価2014

    • Author(s)
      池田 徹,尾崎秋子,寺元祐貴,宮崎則幸, 畑尾卓也
    • Organizer
      日本機械学会2014年度年次大会
    • Place of Presentation
      東京都 東京電機大学
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 粘弾性物性の熱履歴を考慮した電子パッケージの反りヒステリシス解析2014

    • Author(s)
      池田 徹,尾崎秋子,畑尾卓也,中井戸宙
    • Organizer
      エレクトロニクス実装学会 MES2014
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市 大阪大学
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-05
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Singular stress analysis of sharp three-dimensional interfacial corner of jointed dissimilar materials using H-integral2014

    • Author(s)
      Toru Ikeda, Takashi Tokuda, Yosuke Taguchi and Noriyuki Miyazaki
    • Organizer
      11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI)
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Stress singularity analysis of three-dimensional interfacial corner of jointed dissimilar materials2014

    • Author(s)
      Toru Ikeda, Yosuke Taguchi and Noriyuki Miyazaki
    • Organizer
      Computational engineering and science for safety and environmental problems (COMPSAFE2014)
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市 仙台国際センター
    • Year and Date
      2014-04-13 – 2014-04-16
    • Related Report
      2014 Research-status Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi