Shock fatigue damage failure boundary study of BGA solder joints based on shock response spectrum

球栅阵列 焊接 休克(循环) 材料科学 结构工程 疲劳试验 冲击响应谱 复合材料 法律工程学 冶金 工程类 医学 物理 经典力学 加速度 内科学
作者
Yongbin Dang,Yi Sun,Zhiwei Hao,Qiuhua Zhang,Wei Liu,Chaozhi Yang
出处
期刊:International Journal of Fatigue [Elsevier BV]
卷期号:182: 108214-108214 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.ijfatigue.2024.108214
摘要

Multiple shock damage failure of ball grid array (BGA) solder joints is one of the important reasons for reusable spacecraft mission failure. Shock fatigue damage failure boundary of BGA solder joints is proposed based on shock response spectrum (SRS), which can be used to assess the damage failure state. Weibull distribution is employed to characterize the shock fatigue life for a specified SRS. A Bayesian estimation method based on the Bootstrap approach is proposed to estimate Weibull distribution parameters. By using the time-domain load synthesized method based on wavelet and the experimentally validated shock fatigue life model, the shock fatigue life data of BGA solder joints corresponding to different SRS are extended. The variation patterns of the scale and shape parameters with the SRS parameters is analyzed. Then the shock fatigue damage failure boundary based on SRS is determined for a given design life and reliability. The results show that the critical SRS amplitude increase with the rise of the inflection point frequency and the low-frequency slope, respectively. The developed method is expected to provide references for the environment-adaptive design of BGA solder joints in reusable spacecraft.
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