Transient and Steady-state Creep in a SnAgCu Lead-free Solder Alloy: Experiments and Modeling
Notice bibliographique
Résumé
It has been conventional to simplify the thermo-mechanical modeling of solder joints by omitting the primary (transient) contributions to total creep deformation, assuming that secondary (steady-state) creep strain is dominant and primary creep is negligible. The error associated with this assumption has been difficult to assess because it depends on the properties of the solder joint and the temperature-time profile. This research examines the relative contributions of primary and secondary creep in Sn3.8Ag0.7Cu solder using the constant load creep and stress relaxation measurements for bulk tensile specimens and the finite element analysis of a chip resistor (trilayer) solder joint structure that was thermally cycled under multiple temperature ranges and ramp rates. It was found that neglect of primary creep can result in errors in the predicted stress and strain of the solder joint. In turn, these discrepancies can lead to errors in the estimation of the solder thermal fatigue life due to the changing proportion of primary creep strain to total inelastic strain under different thermal profiles. \n\nThe constant-load creep and stress relaxation data for Sn3.8Ag0.7Cu span a range of strain rates 10(-8) 1/s < strain rate < 10(-4) 1/s, and temperatures 25°C, 75°C and 100°C. Creep and stress relaxation measurements show that transient creep caused faster strain rates during stress relaxation for a given stress compared to the corresponding minimum creep rate from constant-load creep tests. The extent of strain hardening during primary creep was a function of temperature and strain rate.\n\nA constitutive creep model was presented for Sn3.8Ag0.7Cu that incorporates both transient and steady-state creep to provide agreement for both creep and stress relaxation data with a single set of eight coefficients. The model utilizes both temperature compensated time and strain rate to normalize minimum strain rate and saturated transient creep strain, thereby establishing equivalence between decreased temperature and increased strain rate. The apparent activation energy of steady-state creep was indicative of both dislocation core and bulk lattice diffusion was the most sensitive model parameter. A saturation threshold was defined that distinguishes whether primary or secondary creep is dominant under either static or variable loading.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».