| 研究課題/領域番号 |
12650067
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
機械材料・材料力学
|
|---|
| 研究機関 | 北海道大学 |
|---|
研究代表者 |
佐々木 克彦 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90215715)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
|
| 配分額 *注記 |
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
|
|---|
| キーワード | 電子実装基板 / 鉛フリーはんだ / 時間依存性 / 雰囲気温度依存性 / 構成モデル / 塑性変形 / クリープ変形 / 応力緩和 / 温度依存性 |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、電子デバイスの鉛フリー化のための基礎的な実験的・理論的検討を行い、鉛フリーはんだの変形特性を的確に記述できる変形制御構成モデルの構築を試み、電子デバイス構造体の鉛フリー化のための新しい構造解析手法を提示し、なおかつ、信頼性評価法および最適構造設計法の確立の検討を行った。すなわち、本研究では以下の点に焦点を絞り検討を行った。
(1)微小材料試験による鉛フリーはんだの力学特性,疲労寿命特性の把握:まず、はんだ接綾部の実際の大きさを考慮するために、直径8mmの微小材料試験片による実験により、鉛-すず系はんだ、および、鉛フリーはんだの基本的な巨視的力学特性・疲労寿命特性を把握した。このために、鉛-すず系はんだとして60Sn-40Pb合金を、鉛フリーはんだとしてSn-3.5Ag-0.75Cu合金を選び実験を行った。
(2)変形制御構成モデルの構築:上記(1)の実験的考察より、60Sn-40Pb合金とSn-3.5Ag-0.75Cu合金の粘塑性変形の割合の違いを考慮すると、現在まで行われてきた鉛-すず系はんだに対する構成モデルをそのまま鉛フリーはんだに対して適用不可能であることが分かった。このため、鉛フリーはんだの力学特性を記述できる新しい変形制御構成モデル構築の検討を行った。実際の電子実装基板のはんだ接続部は、数百mmと微小であることから、はんだ内部の微視的構造変化を容易に取り入れることが可能な構成モデルが望ましいと考え、転位密度を考慮した粘塑性構成モデルを採用した。
(3)変形制御構成モデルによる構造解析手法の構築:実際の製造現場での使用を想定し、検討した粘塑性構成モデルを変形制御構成モデルとして、汎用構造解析コードへの組み込みを試み、電子デバイス構造体の構造解析を行った。
|
