A Geometry and Size Independent Failure Criterion for Fracture Prediction in Lead-Free Solder Joints
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Solder joint fracture due to mechanical loads, such as drop impact and board bending, is a significant reliability concern, but little attention has been paid to the development of methods of predicting solder joint fracture under such loading conditions. This paper evaluates a failure criterion that can predict joint failure independent of joint size and geometry. In the first part of the work, continuous and discrete SAC305 solder joints of different lengths were made between copper bars using standard surface mount processing conditions, and then fractured under various loading combinations: pure tensile stress, mixed tensile and shear stress. The critical loads corresponding to crack initiation in the continuous joints were measured and used to determine the fracture parameters at initiation, G ci and J ci . This serves as a strength property for the solder-substrate system. In the second part of the investigation, fracture of discrete solder joints was simulated using elastic and elasticplastic finite element methods, and crack initiation was predicted using the measured G ci and J ci values for this solder system. The predictions matched reasonably well with the measured values. An interesting observation was that the failure of joints less than 2 mm in length can be predicted using the fracture parameters at initiation from continuous joints. This suggests that G ci and J ci measured in this way should also provide a strength property that is applicable to failure prediction in much smaller microelectronic joints. In fact, some preliminary fracture predictions of solder balls in a PBGA package showed a good agreement with experimental observations. The scope of this study was limited to quasi-static loading, but the methodology can be extended to impact and hightemperature loading conditions.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».