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J-GLOBAL ID：202002283800731912   整理番号：20A0000269

階段ランプ波荷重を用いた非弾性歪解析に基づくSACはんだの疲れ寿命推定

Fatigue life estimation of SAC solder based on inelastic strain analysis using stepped ramp wave loading

著者 (4件)： OHGUCHI Ken-ichi (Department of Materials Science, Graduate School of Engineering Science, Akita University) ,  SASAKI Katsuhiko (Faculty of Engineering, Hokkaido University) ,  YUZE Yuki (Graduate Student of Akita University) ,  FUKUCHI Kohei (Department of Materials Science, Graduate School of Engineering Science, Akita University)
資料名： Mechanical Engineering Journal (Web)  (Mechanical Engineering Journal (Web))
巻： 6  号： 5  ページ： 19-00137(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： U0484A  ISSN： 2187-9745  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 遅い-速い繰返し荷重条件に対するはんだ合金の疲れ寿命は,速い-遅い繰返し荷重条件に対するものと比べて,これら二つの荷重条件の非弾性歪振幅がほとんど同じであるにもかかわらず,はるかに短い。これは,非弾性歪振幅が歪速度依存性を示す疲れ寿命を推定するために使用する最良のパラメータではないことを意味する。そこで,著者らは,階段ランプ波(SW)荷重を用いた非弾性歪解析から得たクリープ歪振幅を用いたSn-3.0Ag-0.5Cu(SAC)はんだの疲れ寿命推定法を以前に提案した。本研究では,RTにおける16荷重条件下でのSACはんだの疲れ試験と疲れ破損表面のSEM観察を行い,歪解析法と寿命推定法の両方に対する実験的支持を与えた。全ての試験に対する非弾性歪解析により,解析結果が破面の側面と良く相関し,非弾性歪解析から得たクリープ歪振幅はRTにおけるSACはんだの歪速度依存疲れ寿命と高度に相関することが分かった。また,クリープ歪振幅とRTで定式化した疲れ寿命との間の関係式は398Kでの疲れ寿命の推定に使用できることが分かった。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： スズ合金 ,  *はんだ ,  疲れ寿命 ,  寿命予測 ,  低サイクル疲れ ,  歪速度 ,  速度依存性 ,  弾塑性 ,  モデル ,  クリープ ,  疲れ破壊 ,  破面 ,  非弾性解析 ,  疲れ試験 ,  ステップ波 ,  ランプ波 ,  引張荷重 ,  圧縮荷重 ,  応力歪特性
準シソーラス用語： *SAC305 ,  *疲れ寿命推定 ,  歪速度依存性 ,  弾塑性クリープモデル ,  疲れ破壊表面 ,  非弾性歪解析 ,  階段ランプ波

著者キーワード (7件)： SACはんだ ,  低サイクル疲労 ,  歪速度依存性 ,  弾塑性クリープモデル ,  疲労破壊表面 ,  生活評価 ,  階段状傾斜波負荷

分類 (3件)： ろう付  (WC07050C) ,  接続部品  (NA05050Z) ,  金属材料  (HC05020S)

引用文献 (19件)：

• George, E., Osterman, M. and Pecht, M., An evaluation of dwell time and mean cyclic temperature parameters in the Engelmaier model, Microelectronics Reliability, Vol. 55, No. 3-4, (2015), pp.582-587.
• Kanchanomai, C., Miyashita, Y., Mutoh, Y. and Mannan, S.L., Influence of frequency on low cycle fatigue behavior of Pb-free solder 96.5Sn-3.5Ag, Materials Science and Engineering A, Vol.345, No. 1-2, (2003), pp.90-98.
• Kariya, Y. and Otsuka, M., Effect of Bismuth on the Isothermal Fatigue Properties of Sn-3.5mass%Ag Solder Alloy, Journal of Electronic Materials, Vol. 27, No. 7, (1998), pp.866-870.
• Kobayashi, T., Kobayashi, K., Mitsui, K. and Shohji, I., Comparison of Sn-5Sb and Sn-10Sb Alloys in Tensile and Fatigue Properties Using Miniature Size Specimens, Advances in Materials Science and Engineering, Vol. 2018, (2018), DOI:10.1155/2018/1416942.
• Mustafa, M., Suhling, J.C. and Lall, P., Experimental determination of fatigue behavior of lead free solder joints in microelectronic packaging subjected to isothermal aging, Microelectronics Reliability, Vol. 56, (2016), pp.136-147.

タイトルに関連する用語 (7件)： 階段 ,  ランプ ,  波荷重 ,  非弾性歪 ,  解析 ,  はんだ ,  疲れ寿命推定