Approche thermomécanique du comportement des éléments de modules réalisés dans le cadre d'une nouvelle filière de technologie électronique

par El Khamis Kadiri

Thèse de doctorat en Mécanique et énergétique

Sous la direction de Daniel Paulmier.

Soutenue en 1996

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    L'objet de la thèse est l'étude du comportement de brasures à l'étain-plomb de composants électroniques sur substrat métallique isolé. La première partie de l'étude concerne la mesure de ia diffusivité thermique de composants du substrat monocouche opaque, et la détermination de la résistance thermique de contact de matériaux semi transparents (films de colle). La partie expérimentale fait appel à la méthode flash par laser avec suivi de l'évolution de la température sur la face arrière de 1' échantillon. Le calcul de la diffusivité thermique utilise une méthode d'identification basée sur l'algorithme du Simplex. La deuxième partie concerne la modélisation du comportement thermomécanique des jonctions et fait appel au logiciel de calcul par éléments finis ANS YS. L'échantillon est sollicité thermiquement par l'application d'un cycle couvrant le domaine de température (-30 °C, 120 °C). La prise en ·compte de lois de comportement bilinéaires pour le domaine élasto-plastique auxquelles s'ajoute une loi d'écoulement pour l'aspect visco-élasto-plastique conduit au suivi de l'évolution de contraintes et l'application du critère de Von Misés permet de caractériser les zones de contraintes maximales et celles déformées en plasticité. Enfin, l'étude du comportement en vibration de la structure n'a montré du point de vue expérimental aucune défaillance, tandis que la modélisation montre des zones déformées plastiquement qui peuvent à terme conduire à la formation de microfissures. La détermination des fréquences des modes propres de la structure permet de valider les géométries conduisant à une bonne tenue de la structure et celles à éviter


  • Résumé

    The aim of this work is the study of leadftin solder joints behaviours of electronic components on isolated metallic substrates. In a first time, the thermal diffusivity of the different layers of the substrate and. The thermal contact resistivity are measured. The experiments use the laser flash method. The temperature behind the sample is determinated with an optical detector. The calculation of real thermal parameters is based on the simplex method. In the second part, the thermomechanical behaviour modelisation needs a finite elements program. ANSYS has been used. The sample is solicited during a thermal cycle in the range of -30°C, + 120°C. Bilinear behaviour laws are necessary to describe the elasto-plastic strains and the crcep-stress relaxation phenomenon is reached by using a creep law. The Von Mises criterion is used to locate the domains of maximums stresses. As the last, during the accelereted test, the vibrational behaviour study did not revealed any failures. However, the distributions of stresses indicate possible failure: this last result cornes from a diticiency of the ANS YS program, that does not take into account the nonlinear properties of

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Informations

  • Détails : 1 vol. (148 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 136-140. Résumé en français et en anglais

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1996 KADIRI E. K.
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