Pbフリーはんだマイクロ接合部の熱披露強度評価法に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450046
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 白鳥 正樹 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60017986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 于 強 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80242379)
• Keywords: 熱疲労 / Pbフリーはんだ / マイクロ接合部 / 応力ひずみ評価 / 疲労寿命評価

Research Abstract

本研究ではSn-Ag-Cu(Bi)系Pbフリーはんだマイクロ接合部の疲労強度試験と応力・ひずみ評価手法の確立を図り、表面実装部品Pbフリーはんだ接合部の強度評価法を確立することを目的としている。
本研究の内容と特色を具体的に示せば、以下のようになる。
(1) Sn-Ag-Cu(Bi)系Pbフリーはんだの弾塑性、クリープを含めた力学的特性の計測手法を確立すること。
(2) Sn-Ag-Cu(Bi)系Pbフリーはんだマイクロ接合部の応力・ひずみ解析手法を確立すること。
(3) 試験条件および試験片の設計によって効率的な熱サイクル疲労試験法を開発すること。
(4) 熱サイクル疲労試験の加速試験法として機械的疲労試験法の開発を行うこと。
本年度で得られた研究結果は以下のようになる。
(1) Sn-Ag-Cu(Bi)系、Pbフリーははんだの基本材料特性を計測した。
・各温度における縦弾性系数などを計測する。
・単純重ね合わせはんだ継手を用いてSn-Ag-Cu(Bi)系、Pbフリーはんだの弾塑性およびクリープにする材料特性を計測した。
(2) (1)で得られたPbフリーはんだの基本的な機械的特性を用いてはんだマイクロ接合部の弾塑性・クリープ解析を行った。各種はんだマイクロ接合部の応力ひずみ評価を行い、熱サイクル疲労負荷を受けるはんだマイクロ接合部に生じる非線形ひずみの履歴を明らかにした。
(3) 熱サイクル疲労試験の温度変化を受けるSn-Ag-Cu(Bi)系Pbフリーはんだマイクロ接合部に生じるひずみの履歴を再現できるような機械的疲労試験について検討し、その試験方法を確立する。

Research Products

• [Publications] 于強: "電子デバイスはんだ接合部の熱疲労強度における解析・実験ハイブリッド評価(第1報:熱サイクル加速試験機の効率化と熱疲労強度評価)" 日本機械学会論文集(A編). 64-619. 550-557 (1998)
• [Publications] 于強: "電子デバイスはんだ接合部の熱疲労強度における解析・実験ハイブリッド評価(第2報:機械的疲労試験による評価)" 日本機械学会論文集(A編). 64-619. 558-563 (1998)
• [Publications] Q.Yu: "A Study on the Effects of BGA Solder Geometry on Fatigue Life and Reliability Assessment" Proceedings of 6th ITherm'98. 229-235 (1998)
• [Publications] Q.Yu: "Reliability Estimation Method for BGA Joints" Proceedings of the 3rd Int.Symp.on Electronic Packaging Technology. 301-310 (1998)
• [Publications] 于強: "BGAはんだ接合部の形状を考慮した疲労寿命評価" エレクトロニクス実装学会誌. Vol.1 No.4. 278-283 (1998)