はんだの濡れ上がり形状を使用したクリープ解析

はんだの亀裂進展の挙動は固化したはんだ形状により変わってきます。一般的に、はんだ部分を3DCADでモデリングし、その形状に対してクリープ解析を行うことで亀裂挙動の確認が行われていました。
しかし、溶かしたはんだの詳細な形状を使用したクリープ解析を行いたい要望も多くあります。

ここでは、はんだの濡れ上がり解析結果から、はんだ形状を再現してクリープ解析を行った一例をご紹介します。

※はんだの濡れ上がり、クリープ解析について以下の解析事例もあわせてご参照下さい。

はんだの濡れ上がり解析
温度サイクル試験によるはんだ接合部のき裂進展解析

解析モデル

解析結果

1. はんだの濡れ上がり解析の実施

流体解析にて、はんだの基板への接触角を90度とした解析を実行し、図1.のはんだ形状の結果を得ました。

図1. はんだ濡れ上がりモデルの流体解析結果

2. はんだ領域の再構築

流体解析のポスト処理で、はんだの自由表面形状をSTLデータとして出力します。
STLデータは自由表面形状のみのため、形状作成ソフトのAnsys SpaceClaim Direct Modelerを用いてソリッドモデルに変換します。

図2. はんだの自由表面形状をSTLとして読み込む（左）
修正しソリッド領域化（右）

3. 一周期分のクリープ解析の実施

120度から-30度における温度サイクルのクリープ解析

図3. はんだ領域を再構築したジオメトリ形状

図4. クリープ解析結果

相当クリープひずみ