| 研究課題/領域番号 |
03452106
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
材料力学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
石川 博將 北海道大学, 工学部, 教授 (80001212)
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| 研究分担者 |
小林 道明 北見工業大学, 工学部, 教授 (20105539)
藤木 裕行 北海道大学, 工学部, 助手 (80238550)
佐々木 克彦 北海道大学, 工学部, 講師 (90215715)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1993
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| キーワード | 電子デバイス / サブミクロ構造 / 速度効果 / 温度効果 / 60Sn-40Pb / 粘塑性構成式 / 最適化 / 3次元有限要素法 |
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| 研究概要 |
1.前年度に試作試験機で行った予備実験の結果を踏まえて、より正確な試験結果を得るために、60Sn-40Pb材を用いた繰返し負荷実験、疲労実験を様々な雰囲気温度下において行った。そして、60Sn-40Pb材のひずみ速度効果及び温度効果を詳細に検討した。また、これらのひずみ速度効果および温度効果をより正確に表示できる繰返し粘塑性構成式を構築した。さらに、構成式で用いられている材料定数とひずみ速度および温度との関連性を明らかにした。
2.接合時の流動・固化による相変態のために生ずる残留応力の影響を調べるための基礎実験として、様々な雰囲気温度でのはんだ材の機械的特性を試作試験機を用いて詳細に調査した。その結果、はんだの融点に近い雰囲気温度では、応力・ひずみ関係が波打つ、動的ひずみ時効(Portevin-LeChatelier効果)が観察された。相変態の効果を構成式で記述するために、現在、先に構築した構成式を動的ひずみ時効を考慮した形に改良し、シミュレーションを続行中である。
3.電子デバイス内部複合構造の最適化のために、実際の電子デバイス複合材を想定した有限要素法シミュレーションを行った。有限要素法プログラムとして、市販の3次元有限要素法プログラム(マーク、マーク社製)を用いた。これまでに得られた、はんだ材の材料力学的特性などの情報から、電子デバイス複合体内部の変形及び応力状態が予測できることが明らかになった。
4.本研究での研究成果のまとめを行った。そして、本研究の遂行過程で明らかになった問題点、および、今後本研究を発展させるために明らかにすべき問題点などについて検討した。
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