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不同热机械应力水平下预先存在的空洞对焊料可靠性的影响：实验评估
无铅技术之后，功率 MOSFET 器件焊料连接中预存空洞一直是一个热门话题。先前的研究通常通过使用模拟分析故意产生过多空洞来检查具有制造诱导空洞的焊料的机械性能，而没有或缺乏实验结果。由于意见相左和实验证据不足，IEC 61191-2、J-STD-001G 和 IPC-A-610G 等电子组装标准均未涵盖空洞。在此背景下，需要全面的实验结果来验证模拟结果并协助制定标准。为解决这一关键问题，我们选择了具有不同位置、大小和图案的预存空洞且空洞百分比几乎相同（30 – 33%）的硅基功率 MOSFET 封装。对功率 MOSFET 测试样品在不同应力水平下进行基于功率循环的加速退化测试，并在特定时间间隔监测焊料退化的位置和速率。我们发现，焊料寿命中分散的小空洞是有用的，但空洞群会加速损坏的蔓延。相反，边缘处的分散大空洞会引发焊料损坏，缩短焊料寿命。我们的实验调查结果表明，在制定焊料空洞检查标准时，应考虑预先存在的空洞的位置、大小和图案。这将提高功率器件对最终用户电源和控制的可靠性。
应力水平和纤维体积分数对玻璃纤维增强聚酯复合材料疲劳性能的影响
摘要：纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度，正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为：20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验，并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命，对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估，这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%，直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明，玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效，而在低应力水平下，失效模式受应力水平控制。最后，利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较，结果表明，所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。
应力水平和纤维体积分数对玻璃纤维增强聚酯复合材料疲劳性能的影响
摘要：纤维增强聚合物复合材料由于其高刚度，正在成为传统金属材料修复和替代中的重要且方便的材料。复合材料在其使用寿命期间会承受不同类型的疲劳载荷。增强纤维增强聚合物复合材料在疲劳应力下的设计方法和预测模型的动力依赖于更精确和可靠的疲劳寿命评估技术。在拉伸-拉伸疲劳场景中研究了纤维体积分数和应力水平对玻璃纤维增强聚酯 (GFRP) 复合材料疲劳性能的影响。本研究的纤维体积分数设置为：20%、35% 和 50%。使用万能试验机对样品进行拉伸试验，并使用四种不同的预测模型验证杨氏模量。为了确定复合材料的失效模式和疲劳寿命，对聚酯基 GFRP 样品在五个应力水平下进行了评估，这五个应力水平分别为最大拉伸应力的 75%、65%、50%、40% 和 25%，直到发生断裂或达到五百万次疲劳循环。实验结果表明，玻璃纤维增强聚酯样品在高施加应力水平下发生纯拉伸失效，而在低应力水平下，失效模式受应力水平控制。最后，利用不同体积分数的 GFRP 复合材料样品的实验结果进行模型验证和比较，结果表明，所提出的框架在拉伸-拉伸疲劳状态下预测疲劳寿命与实验疲劳寿命具有可接受的相关性。