IC基板の応力・ひずみ解析法とその回路破損防止に関する研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460077
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 尾田 十八 金沢大学, 工学部, 教授 (30019749)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木田 外明 金沢工業大学, 講師 (10110991) ; 坂本 二郎 金沢大学, 工学部, 助手 (20205769) ; 山崎 光悦 金沢大学, 工学部, 助教授 (70110608) ; 門前 亮一 金沢大学, 工学部, 助教授 (20166466) ; 北川 和夫 金沢大学, 工学部, 助教授 (30019757)
• Keywords: IC基板 / 電気回路 / 熱ひずみ / 熱応力 / 接着構造 / 有限要素法

Research Abstract

2ケ年にわたる本研究の初年度としての実績は、理論、実験の両面に分けると、次のようにまとめられる。
1.理論
(1)IC基板の強度的な問題点の把握とそのための材料力学的解決法の吟味、検討、IC基板の製造過程からその使用環境等を含め、それらがどのような部分で破壊しやすいのか、そしてそのためにどのような対策を考える必要があるのかを整理した。特にそれら破壊メカニズムの解析には、複合構造解析の有限要素法を中心とした数値解析法と熱サイクルを与える実験の必要性が明らかとなった。
(2)IC基板解析用有限要素法理論の確立とその応用。一般に幾つかの異種材料から成る多層構造のIC基板の熱応力解析には、3次元FEMの使用が前提となる。しかし初年度は、これを接着構造解析のFEMを巧に利用して2次元的に解析する手法を提案し、それを簡単な電子基板モデルに適用した。そしてその結果を後に述べる実験結果と比較検討し、その手法の有効性を確認した。
2.実験
(1)IC基板の応力・ひずみ測定装置の試作。拡大IC基板モデルに各種の熱サイクルを与え、それらに生ずる熱ひずみの測定を行う実験装置を試作した。そしてこれによってCuーフェノール接合回路基板を対象とした性能試験を実施した。またその結果をFEM解析結果と比較し、実験装置と測定法の有効性を確認した。
(2)IC基板の電気負荷実験装置の試作。回路基板に各種の電圧値と時間巾をもった電気的パルス波を負荷させる装置、つまりパルスジェネレータの試作とそれを利用した簡単な回路基板についての発生温度試験の実施とその評価を行った。

Research Products

• [Publications] 尾田十八: 日本機械学会論文集(A). 54. 119-125 (1988)
• [Publications] 尾田十八: 機械の研究. 40. 617-623 (1988)
• [Publications] 尾田十八 他3名: "材料力学(基礎編)" 森北出版, 1-231 (1988)