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  2011, Vol. 32 Issue (5): 459-464    
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湿热作用下热超弹性材料在电子封装中的分层失效问题
李志刚1,树学峰2
1. 太原理工大学力学系2. 太原理工大学应用力学与生物医学工程研究所
Delamination in thermohyperelastic plastic IC packaging material
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摘要 研究了具有Gent-Thomas特征的热超弹性材料构成的高聚物电子封装件在回流焊过程中由于吸湿所引发的蒸汽压力以及由于材料的热失配引发的热应力共同作用下而导致的“爆米花”式的分层失效问题。利用超弹性材料空穴生成和增长的理论给出了此类封装材料在回流焊过程中孔穴的生成及增长与蒸汽压力和热应力之间的解析关系。分析结果表明,当高聚物电子封装件吸湿较少、回流焊过程中孔穴中的潮完全汽化时,单纯的蒸汽压力不足以导致“爆米花”式的分层失效。当高聚物电子封装件吸湿较多、回流焊过程中孔穴内压保持饱和蒸汽压时,单纯的蒸汽压力将使孔穴产生不稳定的增长行为,从而导致封装件发生“爆米花”式的分层失效。
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关键词 热超弹性材料“爆米花”失效蒸汽压力    
Abstract:Popcorn delamination failure of plastic electronic packages made of thermohyperelastic material featuring Gent-Thomas, during the solder-reflow process, resulted from the integrated effects of vapor pressure induced by the moisture and thermal stress induced by heat mismatch was studied.Using the theory of cavity formation and unstable void growth in incompressible hyper-elastic material, we gained an analytical relationship between void growth and the sum of the vapor pressure and thermal stress. Numerical analysis shows that popcorn failure won’t occur when the moisture in voids is in single vapor phase during the solder-reflow process on condition that plastic electronic packages absorb little moisture; plastic electronic packages produce popcorn failure when the vapor pressure maintains saturation state during the solder-reflow process on condition that plastic electronic packages absorb sufficient moisture.
Key wordsthermohyperelastic material    popcorn failure
收稿日期: 2010-05-19     
通讯作者: 李志刚   
引用本文:   
李志刚;树学峰. 湿热作用下热超弹性材料在电子封装中的分层失效问题[J]. , 2011, 32(5): 459-464.
链接本文:  
http://manu39.magtech.com.cn/Jwk_gtlxxb/CN/     或     http://manu39.magtech.com.cn/Jwk_gtlxxb/CN/Y2011/V32/I5/459
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