S. MOREAU, R. JERISIAN, T. LEQUEU, N. RANGANATHAN, R. LEROY, S. MEO, "Influence de la température et de la vitesse de sollicitation sur les propriétés mécaniques d'alliages ternaires", Mécanique et Industries, Vol.9, No 3, Mai-Juin 2008, pp. 193-204.
Copyright - [Précédente] [Première page] [Suivante] - Home

Article : [ART621]

Titre : S. MOREAU, R. JERISIAN, T. LEQUEU, N. RANGANATHAN, R. LEROY, S. MEO, Influence de la température et de la vitesse de sollicitation sur les propriétés mécaniques d'alliages ternaires, Mécanique et Industries, Vol.9, No 3, Mai-Juin 2008, pp. 193-204.

Cité dans : [DATA033] Liste des publications de Thierry LEQUEU et activités de recherche, octobre 2012.
Auteur : Stéphane Moreau (1)(2)
Auteur : Robert Jérisian (2)
Auteur : Thierry Lequeu (2)
Auteur : Narayanaswami Ranganathan (3)
Auteur : René Leroy (3)
Auteur : Stéphane Méo (3)

Source : Mécanique et Industries
Volume : 9
Numéro : 3
Date : Mai-Juin 2008
Pages : 193 - 204
DOI : 10.1051/meca:2008025
Lien : private/MOREAU8.pdf - 1116 Ko, 12 pages.
Site : http://www.mecanique-industries.org/
Site : http://www.mecanique-industries.org/index.php?option=toc&url=/articles/meca/abs/2008/03/contents/contents.html
Adresse : (1) Université François-Rabelais de tours, ST Microelectronics, 16 rue Pierre et Marie Curie, BP 7155, 37071 Tours Cedex 2, France
Adresse : (2) Université François-Rabelais de tours, Laboratoire de Microélectronique de Puissance (L.M.P.), ST Microelectronics, 16 rue Pierre et Marie Curie, 37071 Tours Cedex 2, France
Adresse : (3) Université François-Rabelais de tours, Laboratoire de Mécanique et de Rhéologie (L.M.R.), 7 rue Marcel Dassault, 37204 Tours Cedex 3, France
Contact : mailto:stephane.moreau10@orange.fr

Abstract :
Effect of temperature and stress rate on mechanical properties of ternary alloys.
For FEM-based numerical simulation, one must know the particular mechanical properties. This paper presents a thermomechanical characterization study on two ternary alloys (92.5Pb-5Sn-2.5Ag and 95.5Pb-2.5Ag-2Sn) used in the electronics industry. By means of Dynamic Mechanical Analysis (DMA), the effects of temperature (from +35 to +125 °C) and stress rates (from 0.1 to 10 N.min-1) on mechanical properties - secant modulus, yield strength and ultimate tensile strength - of 92.5Pb-5Sn-2.5Ag/95.5Pb-2.5Ag-2Sn alloy were investigated.

Résumé :
Dans la perspective d'une simulation numérique de type éléments-finis, les auteurs présentent la caractérisation thermomécanique d'alliages ternaires (92,5Pb-5Sn-2,5Ag et 95,5Pb-2,5Ag-2Sn) utilisés dans l'industrie électronique. Au travers d'essais de flexion trois points sur DMA, la présente étude fait ressortir une forte dépendance à la température et à la vitesse de sollicitation du module sécant, de la limite d'élasticité et de la résistance à la rupture. La plage de températures scrutée allant de +35 à +125 °C et concernant la vitesse de sollicitation, cette dernière fut choisie entre 0,1 à 10 N.min-1. Cette forte dépendance à la température des trois grandeurs précitées se caractérise pour le module sécant par une perte de 40 à 70 % par rapport à sa valeur initiale, de 40 à 60 % concernant la limite d'élasticité et de 40 à 45 % pour la résistance à la rupture lorque la température passe de +35 à +125 °C et pour une vitesse de sollicitation passant de 0,1 à 10 N.min-1. Concernant l'influence de la vitesse de sollicitation, on observe que le module sécant grimpe de 35 à 55 %, que la limite d'élasticité progresse de 20 à 50 % et que la résistance à la rupture augmente de 15 à 35 % lorsque la vitesse de sollicitation passe de 0,1 à 10 N.min-1 et pendant que la température passe de +35 à +125 °C.

Key_words : Ternary alloy / 92.5Pb-5Sn-2.5Ag / 95.5Pb-2.5Ag-2Sn / temperature effect / stress rate effect / DMA

Mots_clés : Alliage ternaire / 92,5Pb-5Sn-2,5Ag / 95,5Pb-2,5Ag-2Sn / influence de la température / influence de la vitesse de sollicitation / DMA


Bibliographie

TOP

Références : 20
[1] : R.B. Abernethy, The New Weibull Handbook, R.B. Abernethy, 4 edition, November 2000
[2] : W. Nelson, Applied life data analysis, John Wiley & Sons Inc, April 1982
[3] : S. Moreau, T. Lequeu, R. Jérisian, Comparative study of thermal cycling and thermal shocks tests on electronic components reliability, Microelectron. Reliab. 44 (2004) 1343–1347
[4] : X.Q. Shi, W. Zhou, H.L.J. Pang, Z.P. Wang, Effect of temperature and strain rate on mechanical properties of 63sn/37pb solder alloy, ASME J. Electr. Packaging 121 (1999) 179–185
[5] : Li Xiao, J. Liu, Zhonghe Lai, LiLei Ye, A. Tholen, Characterization of mechanical properties of bulk leadfree solders, In Advanced Packaging Materials: Processes, Properties and Interfaces, Proc. Int. Symp. 6–8 March 2000, pp. 145–151
[6] : W.J. Plumbridge, C.R. Gagg, Effects of strain rate and temperature on the stress-strain response of solder alloys, J. Mater. Sci., Mater. Electron. 10 (1999) 461–468
[7] : The Perkin Elmer Corporation, Users Manual – 7 series/UNIX DTA 7 – Differential Thermal Analyzer, February 1994
[8] : The Perkin Elmer Corporation, Users Manual – 7 series/UNIX TMA 7 – Thermomechanical Analyzer, February 1994
[9] : TA Instruments, Analyse Thermique & Rhéologie, Analyse Mécanique Dynamique, Manuel d’utilisation, DMA 2980, Vol. 1
[10] : TA Instruments, Analyse Thermique & Rhéologie, Analyse Mécanique Dynamique, Manuel d’utilisation, DMA 2980, Vol. 2
[11] : C.A. Harper, Electronic Materials and Processes Handbook, McGraw-Hill, 3 edition, 2004
[12] : AFNOR, C90-550, Composants électroniques, Généralités, Alliages, flux et cr`emes `a braser utilisés pour le brasage tendre, Définition des produits, septembre 1993
[13] : http://www.williams-adv.com/packagingMaterials/lead-free-solder.php, visité le 18 mai 2007
[14] : Department of Defense, United States of America, MILSTD- 750D, Test method standard, Semiconductor devices, 4th edition, 28 February 1995
[15] : P. Chomel, Comportement thermomécanique des alliages métalliques, Techniques de l’ingénieur, Génie mécanique, BD1(BM5012) :BM5012.1–BM5012.36, 2000
[16] : L. Anand, Constitutive equations for the rate-dependent deformation of metals at elevated temperatures, ASME J. Eng. Mat. Techn. 104 (1982) 12–17
[17] : J.H.L. Pang, B.S. Xiong, C.C. Neo, X.R. Mang, T.H. Low, Bulk solder and solder joint properties for lead free 95.5sn-3.8ag-0.7cu solder alloy, In Electronic Components and Technology Conference, Proceedings 53rd, 27–30 May 2003, pp. 673–679
[18] : D. François, Essais mécaniques des métaux, Essais de dureté, Techniques de l’ingénieur, Matériaux métalliques, MB2(M123), M123.1–M123.12, 1984
[19] : J.P. Baïlon, J.M. Dorlot, Des matériaux, Presses internationales polytechniques, 3e édition, 2000, ISBN 2-553-00770-1
[20] : J. Lemaître, J.L. Chaboche, Mécanique des matériaux solides, Dunod, Paris, 2e édition, 2001
  [1] : [LIVRE234] R.B. ABERNETHY, The New Weibull Handbook, 1996, 536 Oyster Road, North Palm Beach, FL 33408-4328.
  [2] : [LIVRE233] W. NELSON, Applied Life Data Analysis, Wiley, April 1982, 656 pages.
  [3] :  [ART586]  S. MOREAU, T. LEQUEU, R. JERISIAN, Comparative study of thermal cycling and thermal shock tests on electronic components reliability, Elsevier Science, Microelectronics Reliability, Volume 44, Issues 9-11, September-November 2004, pp.  1343-1347.
  [4] :  [PAP158]  -------
  [5] : [LIVRE295] J.-P. BAILON, J.-M. DORLOT, Des Matériaux, 3ème édition, ISBN 2-553-00770-1, Presses Internationales Polytechnique, 2000, 768 pages.
  [6] : [LIVRE337] J. LEMAITRE, J.-L. CHABOCHE, Mécanique des matéraiux solides, 2nd édition, Sciences Sup.


Mise à jour le jeudi 19 septembre 2013 à 08 h 12 - E-mail : thierry.lequeu@gmail.com
Cette page a été produite par le programme TXT2HTM.EXE, version 10.5 du 3 décembre 2006.

Copyright 2013 : TOP
Les informations contenues dans cette page sont à usage strict de Thierry LEQUEU et ne doivent être utilisées ou copiées par un tiers.
Powered by www.google.fr, www.e-kart.fr, La Boutique Kartmasters and www.lequeu.fr.