吳文方臺灣大學:機械工程學研究所蔡宗穎Tsai, Tsung-YingTsung-YingTsai2010-06-302018-06-282010-06-302018-06-282008U0001-2907200818424800http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187318一般來說，多數研究者估計電子封裝體所能承受之掉落次數，亦即其衝擊壽命為一定值；然而衝擊試驗結果顯示，此壽命呈現離散的情況。本研究即分別探討電子封裝體尺寸與壽命預估模型中參數之不確定性，對其衝擊壽命的影響。吾人首先利用有限元素軟體，模擬封裝體在錫球直徑變異下，錫球與印刷電路板或晶片間的最大剝離應力值，代入封裝體壽命預估模型後，將衝擊壽命以機率分佈方式呈現，相較於原始封裝體可承受245次掉落次數，若由可靠度函數計算後，其可靠度僅有46.71%，顯示封裝體幾何形狀參數之不確定性會對其壽命造成影響；電子封裝體壽命預估模型為一經驗公式，其中會有誤差存在，吾人接著探討封裝體壽命預估模型中常數項及指數項參數變異，造成衝擊壽命的離散性，並以可靠度方法評估之，結果顯示封裝體各材料參數的不確定性對其壽命具有一定程度之影響。本研究之分析過程與結果應可作為封裝體掉落衝擊壽命之可靠度評估。Most researchers consider the life of an electronic package subjected to drops is a fixed value. However, drop tests show that impact lives of a random sample of an electronic package usually exhibit certain scatter. Therefore, the impact life had better be described by a random variable. In this study, the influence of geometrical size variation of an electronic package on its impact life distribution and reliability is investigated. The influence of uncertainty of parametric values in the life prediction model is investigated as well. First, finite element analysis is employed to evaluate the maximum peeling stresses of solders of a random sample of an electronic package. The obtained maximum stresses are then substituted into a life prediction model to obtain the distribution of impact lives. The result shows that size variation of electronic packages does affect the life distribution and reliability estimation of the package. Next, the influence of uncertainty of parametrical values in the impact life prediction model is investigated. It is also found that uncertainty of parametrical values affects the variation of impact life and its associated reliability estimation. It is believed that the study can be used for quantitative reliability estimation of an electronic package subjected to drops.誌謝 I文摘要 IIbstract III 錄 IV 目 錄 VI 目 錄 VII一章 序論 1-1 研究背景 1-2 文獻回顧 1-3 研究動機與目的 3-4 論文架構 3二章 理論介紹 6-1 機率統計理論 6-1-1 離散型機率質量函數 6-1-2 連續型機率密度函數 6-1-3 累積分佈函數 6-1-4 隨機取樣、平均值與變異數 7-2 可靠度及其相關理論 7-2-1 可靠度函數 7-2-2 機率分佈函數 9-2-3 機率點圖(Probability plots) 13-2-4 卡方適合度檢定(Chi-square goodness-of-fit test) 15-3 掉落測試之力學分析 15-3-1 機械能守恆、碰撞原理及衝量動量原理 15-3-2 振動基礎理論[22, 24] 16-3-3 衝擊理論[22] 19-4 電子封裝體掉落測試之壽命預估模型 20-4-1 疲勞曲線 20-4-2 電子封裝體壽命預估模型 20-5 JEDEC衝擊規範 21三章 有限元素分析 29-1 有限元素法概述及研究相關應用 29-2 電子封裝體掉落衝擊模擬 33-3 有限元素模型建構 34-3-1 模型基本假設 34-3-2 模型尺寸 34-3-3 模型材料性質 35-3-4 邊界條件 35-4 有限元素模擬之結果 35四章 封裝體尺寸變異對掉落衝擊壽命之影響 46-1 無鉛錫球直徑變異之影響 46-2 小結 47五章 封裝體掉落衝擊壽命預估模型參數變異對掉落衝擊壽命之影響 54-1 前言 54-2 參數 為隨機變數時與壽命之關係 54-3 參數 為隨機變數與壽命之關係 56-4 參數 及 皆為隨機變數與壽命之關係 57-5 小結 58六章 結論及未來展望 67-1 結論 67-2 討論 67-3 未來展望 68考文獻 691973017 bytesapplication/pdfen-US電子封裝體衝擊壽命可靠度electronic packageimpact livesreliabilitythesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187318/1/ntu-97-R95522629-1.pdf