2004 Fiscal Year Annual Research Report
環境調和の非鉛系超微小はんだ試験片のクリープ強度評価法の開発
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16560088
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| Research Institution | Maizuru National College of Technology |
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Principal Investigator |
高田 晄男 舞鶴工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (80043363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂根 政男 立命館大学, 理工学部, 教授 (20111130)
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| Keywords | はんだ / クリープ / 破断時間 / 電子デバイス / 構成式 / ラーソ・ミラー・パラメータ / 寸法効果 |
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| Research Abstract |
電子デバイス用はんだ接合部の信頼性向上に当たっては,FEMによる非弾性解析が不可欠であるが,その際に入力する精度の高いクリープ構成関係の把握が必要となる.また,線形損傷則を始めとする,クリープ疲労損傷則のはんだへの適用性を検討する際にも,基礎データとしてのクリープ破断特性の把握が重要となる.これまではんだの強度評価法の研究としては,低サイクル疲労,クリープ疲労,機械的性質に及ぼすSn含有量,温度およびひずみ速度依存性等の検討が行われてきている.
一方,電子デバイスに使用されるはんだのクリープ強度の研究は,最近になって系統的に行なわれつつあるが,それらの研究の殆んどが標点部直径が7mm〜10mm程度の比較的大きな寸法の試験片を用いている.しかし,実際の電子デバイスに使用されるはんだ接合部の寸法は,数百μmのものが多く,直径が7mm〜10mmのバルク試験片から得られたクリープデータの微小はんだ接合部のクリープ強度への適用性が課題とされてきた.
本研究では,はんだのクリープ強度に及ぼす試験片寸法の影響を考察するため,標点部直径が0.3mm〜2.0mmの試験片のクリープ試験が可能な直下荷重方式のミニチュアクリープ試験機を新たに開発した.さらに,開発した試験機を用いて,直径が0.3mm〜2.0mmのSn-37Pb試験片についてクリープ試験を行い,直径7.5mmのバルク試験片のデータと比較した.実験結果に基づいて,試験片直径がクリープ破断時間やクリープ速度に及ぼす影響を現象論的に考察した.併せて,今後のこの種の研究を行なう上での課題についても提起した.
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