(通讯员 石文超 何亮)近日,先进材料与纳米科技学院青年教师何亮副教授指导的2020年国家级大学生创新创业训练计划项目(S202010701009)的研究成果在电子材料领域的国际期刊《Journal of Electronic Materials》上发表,论文题目为“The Effect of Electric‑Thermal‑Vibration Stress Coupling on the Reliability of Sn‑Ag‑Cu Solder Joints”。该国创团队由来自先进材料与纳米科技学院、机电工程学院、物理与光电工程学院的本科生组成。
众所周知,我国在航空航天、武器装备、民用电子等领域内对器件与封装的高可靠性存在巨大需求。当前,国内对典型封装结构和元器件的可靠性预计多以单应力条件为主,然而,在电子系统的实际工作环境中,除了电场、温度场的影响之外,还应考虑振动、辐射等多场的耦合作用。因此,在本文的工作中,选取了由三种无铅焊料(SAC105,SAC305,SAC405)组成的BGA菊花链式封装结构为研究对象,以有限元分析方法为研究手段,首先确定了电-热循环载荷条件下由塑性应变引起的断裂为焊点失效的主因,再基于修正的Coffin-Manson模型求出三种焊料寿命的大小关系,并从应变能的角度进行了解释。在此基础上,利用Manson高周疲劳经验公式,Steinberg模型与三带理论共同求解随机振动载荷下的应力-应变关系。最后,以线性损伤叠加法预计了电-热-振动三场耦合下三种焊料寿命关系。
近年来,材料学院以全面提升人才培养质量为目标,鼓励科研团队从国家与行业重点关切的实际工程问题出发,以多种形式的科研训练方式,吸引本科生参与科研实践活动。经过全院师生的不懈努力,已逐渐形成以材料、电子信息、机械、生物技术等多学科交叉为特点的本科生科研训练体系,从而形成本科教学、科研实践与人才培养的良好互动,学院多支代表队在全国大学生创新创业、互连网+等大赛中均取得佳绩。
何亮,先进材料与纳米科技学院副教授,研究方向为铁电薄膜存储器与移相器,以及元器件可靠性无损检测与分析。
论文信息:
Hu, X., He, L., Chen, H.et al.The Effect of Electric-Thermal-Vibration Stress Coupling on the Reliability of Sn-Ag-Cu Solder Joints.J. Electron. Mater.(2021).https://doi.org/10.1007/s11664-021-09302-y
论文链接:
https://link.springer.com/article/10.1007/s11664-021-09302-y