고온 열화를 고려한 땜납 접합부의 피로수명 예측 방법
Kenya KAWANO외 4명
Kenya KAWANO외 4명은 「일본실장학회지」 최신호에서 ‘고온 열화를 고려한 땜납 접합부의 피로수명 예측 방법’이라는 글을 통해 고온 상태에서 땜납 접합부에 기계적 피로를 가하는 시험 결과를 통해 고온 유지 조건과 피로수명 저하와의 상관관계에 대해 검토했다.
이를 요약하면 다음과 같다.
고온 환경하에서 땜납 접합부의 피로수명 예측 정밀도 향상을 목적으로 했으며, 고온 상태 유지 후 땜납 접합부의 기계적 피로시험 결과를 바탕으로 고온 유지 조건과 피로수명 저하의 상관관계에 대해 검토했다. 또한 온도 사이클 시험의 조건으로부터 고온 열화를 고려한 피로 수명 예측 방법을 구축해 실제 시험결과와 비교했고, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
∙ 고온 상태 유지 후의 피로수명은 Coffin-Manson 법칙의 피로연성 계수 변화로 정리할 수 있으며, 유지시간의 1/2 제곱에 거의 비례해 저하되는데 아레니우스 법칙을 응용함으로써 유지 온도와 시간을 통해 정량적으로 추정할 수 있다.
∙ 온도 사이클 시험의 고온 측 온도와 유지 시간을 통해 추정한 피로연성 계수를 이용해, Miner의 선형 누적 손상 법칙을 응용해 얻어진 피로수명 예측값은 시험결과의 편차 범위 내에 들어가는데, 이를 통해 이번 예측 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.
