3D回路基板集積におけるカプセル化部品の信頼性解析【JST・京大機械翻訳】

Schwerz R.; Roellig M.; Wolter K.-J.

文献

J-GLOBAL ID：201802245745494624 整理番号：18A1045179

3D回路基板集積におけるカプセル化部品の信頼性解析【JST・京大機械翻訳】

Reliability analysis of encapsulated components in 3D-circuit board integration

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著者 (3件)： , ,
資料名：
巻： 2018 号： EuroSimE ページ： 1-12 発行年： 2018年
JST資料番号： W2441A 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

PCB埋込み技術は連続的に開発され,今日の電子システムの小型化努力においてますます使用されている。受動部品とアクティブIC部品はプリント基板に集積することが望ましい。その利点は,3D包装による明らかな小型化効果とカプセル化による付加的な環境保護である。これらのカプセル化された成分の信頼性の可能性は全体的に十分理解されていない。本論文は,そのような不均一系の熱機械的信頼性を理解するための著者の最近の研究を提示した。有限要素解析と結合した実験研究の詳細な結果を示した。実験結果は,埋め込まれたセラミック受動部品CR0805とそれらの表面実装対応物バリアントに適用された5000サイクル以上の温度サイクル試験に基づいている。解析結果は,カプセル化した条件におけるはんだ接合部の損傷挙動が標準的なSMT実装継手と比較して著しく異なることを示した。クリープ変形下のマクロ亀裂伝搬は,埋め込み継手の場合に減速した。しかし,観察された結晶粒微細化は継手における著しい塑性変形を示す。さらに,亀裂発生と亀裂伝搬は,成分を囲む空洞の高分子マトリックスにおいて起こった。カプセル化と標準SMTバリアント間の実験的に見出された差を理解するために,有限要素モデルを構築し,評価した構造をディジタル的に表現した。埋め込まれたSMTバリアントに対する有限要素モデルを調整し,ディジタル画像相関セットアップを用いて変形測定に対して検証した。シミュレーション結果は,応力と歪の場分布を示し,高分子亀裂発生を明らかにした。温度サイクル試験中の損傷蓄積のかなりの違いを理解するために,はんだ継手の非弾性挙動を評価した。FEAは偏差応力状態が同程度であるが,等方性応力は異なることを示した。カプセル化の場合,はんだ継手は静水圧を経験し,それは実験的試験で見られる減速亀裂発生の原因であることが分かった。その結果,周期的非弾性仕事またはエネルギーに基づく現在確立された寿命予測則は,直接埋め込まれた成分の場合には移動できない。しかし,既存の寿命相関は等方性応力状態に基づいて修正できることを示した。実験温度サイクルの結果は,埋め込まれたはんだ継手の高い信頼性の可能性を示した。さらに,著者らは,発見された方法論が,ポッティングやアンダーフィルのようなより一般的なカプセル化ケースに移行できると信じる。Copyright 2018 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【JST・京大機械翻訳】

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