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European Journal of Electrical Engineering
2103-3641
Revue des Systèmes
Revue Internationale de Génie électrique (1295-490X)
 

 ARTICLE VOL 14/5 - 2011  - pp.653-669  - doi:10.3166/ejee.14.653-669
TITRE
Caractérisation des joints de brasure des TRIAC. Évaluation des caractéristiques thermomécaniques nécessaires à la modélisation de la durée de vie

TITLE
Thermo-mechanical behaviour characterization of TRIAC solder joints. Experimental thermo-mechanical database used to build a lifetime prediction model for power cycling applications

RÉSUMÉ
Une base de données complète contenant les propriétés thermomécaniques de l’alliage de brasure PbSn5Ag2.5, utilisé dans le procédé de mise en boîtier des TRIAC, est présentée dans cet article. Le comportement élasto-viscoplastique de cet alliage est caractérisé. Les résultats expérimentaux obtenus permettent d’apporter un complément d’informations par rapport aux données qui sont déjà disponibles dans la littérature. Cette base de données est nécessaire à l’alimentation du modèle par éléments finis. Ce dernier doit nous permettre de comprendre les mécanismes à l’origine de la fatigue des joints de brasure des TRIAC lorsqu’ils sont sollicités en cyclages de puissance. Une corrélation entre la modélisation numérique et des résultats expérimentaux de fiabilité est réalisée. Ce modèle pourra être utilisé pour prédire la durée de vie des TRIAC dans les applications de cyclage de puissance.


ABSTRACT
A complete database of the thermo-mechanical properties of the PbSn5Ag2.5 alloy, used for the process assembly of a TRIAC package, is presented. The elastoviscoplastic behavior of this alloy is characterized. The experimental results complete the information which can already be found in literature. This experimental database is used for Finite Elements Modeling (FEM) to explain the TRIAC solder joints fatigue during power cycling. A correlation between FEM and some power cycling test results is performed. The experimental database of the lead-based alloy could be used to build a solder joint fatigue model to predict TRIAC lifetime.


AUTEUR(S)
Sébastien JACQUES, Nathalie BATUT, René LEROY, Laurent GONTHIER

MOTS-CLÉS
TRIAC, alliages de brasure, caractérisation des matériaux, essais de fiabilité, modélisation par éléments finis.

KEYWORDS
TRIAC, solder alloys, materials testing, reliability testing, finite elements modeling.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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