1997 Fiscal Year Annual Research Report
電子パッケージ構成材料のサーマル・メゾメカニクスに関する研究
| Project/Area Number |
07455046
|
|---|
| Research Institution | HOKKIDO UNIVERSITY |
|---|
Principal Investigator |
石川 博將 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80001212)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 克彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90215715)
|
|---|
| Keywords | 電子パッケージ / 微視的力学特性 / 巨視的力学特性 / 構成式 / 粘弾塑性 / クリープ / はんだ材 / 疲労寿命 |
|---|
| Research Abstract |
最近の電子機器は、新たなニーズに答えるべく小型化・軽量化が一段と進み、これに伴う電子パッケージの高集積化は、電子機器の構造をますます複雑にしている。今後、さらに多様な分野への電子制御技術の進出が予想されており、これまで以上の過酷な使用環境を想定した電子パッケージの製品品質・信頼性評価技術の開発が急務である。このためには、電子機器の高集積化および過酷な使用環境に付随する多くの力学的問題の合理的解決が必要不可欠である。電子パッケージの力学的問題は主に、自己発熱、強制冷却等の熱変動に伴う電子パッケージの変形による、LSIチップや微細接合部の疲労・破壊に集約される。これらの力学的特性の解明は、ますます高集積化される電子パッケージ技術にとっての最重要課題である。このため、本研究では前年度までに電子パッケージ構成材料の接続部はんだに着目し、はんだ材の熱および機械的負荷による疲労、き裂、破壊等の力学的特性、疲労特性について実験的に詳細な検討を行ってきた。本年度では、これらの実験結果に基づきはんだ材の一般金属材料とは異なる特異な力学特性、例えば著しい粘性効果および温度効果を正確かつ簡便に記述するために、はんだ材の微視的構造変化を考慮可能な構成則の構築を行った。そして、構築した構成式の適用性についての検討を行った。さらに、構築した構成式と前年度までに明らかにしたはんだ材の負荷条件に依存しない疲労寿命予測式を用いた疲労寿命評価法についての検討を行った。これらの結果から、はんだ材の微視的構造変化を構成式に考慮できれば、より高精度な力学特性の記述と、より適正な疲労寿命評価および構造解析が可能であることを見いだした。最後に研究成果のまとめを行った。
|
