| 研究課題/領域番号 |
09555028
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
白鳥 正樹 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60017986)
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| 研究分担者 |
小林 隼人 JTトーシ(株), 技術本部, 本部長(研究職)
奥本 裕 日本たばこ産業(株), 機械事業部, 部長(研究職)
小笠原 永久 横浜国立大学, 工学部, 助手 (60262408)
于 強 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80242379)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | マイクロ構造 / 材料試験機 / 疲労強度 / 疲労寿命評価 / 応力ひずみ評価 |
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| 研究概要 |
電子機器の小型化によりエレクトロニクス実装のはんだ接合部寸法のマイクロ化は進み、BGA・CSPはんだ接合部のように高さおよび直径は既に百数十ミクロンから数十ミクロンにまでなっている。これらのはんだ接合部の強度信頼性評価実験は今までのように標準試験片を用いて行うことが出来なくなり、実構造の強度評価試験を行わなければならない。本研究の目的は微小変位低荷重マイクロ構造疲労試験機の開発およびそれを用いたマイクロ構造の強度評価法の開発を目的とした。本研究で得られた成果を次のようにまとめることができる。
(1) 微小変位低荷重マイクロ構造疲労試験機の基本設計を行った。
・本試験機の基本性能として設計した基本仕様の妥当性について検討を行い、次のような基本仕様を設定し基本設計を行った。
・変位制御は基本的に試験片のチャック間の相対変位を直接に計測し、リニアアクチュエーター及び圧電素子アクチュエーターの制御にフィードバックし変位制御を行った。
(2) 微小変位低荷重マイクロ構造疲労試験機の設計および製作を行った。
(3) 強度評価試験の例としてエレクトロニクス実装のBGA・CSPはんだ接合部を用いて疲労強度評価を行った。
・BGA・CSPはんだ接合部が受ける負荷はシリコンチップと基板の間に生じる線膨張ミスマッチによるせん断変形であるため、はんだ接合部のせん断疲労試験を行って、疲労寿命を調べられることを確認した。
・はんだ材科は非常に顕著な力学的非線形性(弾塑性/クリープ)を有するため、実験条件に合わせて有限要素法解析による非線形応力ひずみ評価を行い、応力・ひずみに対する材料特性、形状などのばらつきの影響を明らかにした。
・疲労実験と応力ひずみ評価解析の結果に基づいてはんだ接合部の疲労強度実験法および強度信頼性評価法を確立した。
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