Contribution to the development of a methodologie to analyse the fracture phenomena in encapsulated components
Contribution au développement d'une méthodologie d'analyse des phénomènes de rupture de composants encapsulés
Résumé
The work focuses on potting materials for electronic components. A methodology to analyse the behaviour of cracks initiated in homogeneous materials or at the interface between different materials is addressed. An experimental procedure is described in order to measure the critical stress intensity factor of a homogeneous material. This procedure is then used to compare the crack behaviour in a bimaterial structure and to determine the validity of the results. Hereafter a method is proposed to determine crack growth under subcritical loading conditions. In the case of a crack at the interface of bimaterials, a methodology has been developed to measure the energy release rate necessary to let the crack propagate. With the help of numerical simulations, the corresponding stress intensity factors are computed as well as the resulting mixed mode angle. The whole work realised experimentally and the developed numerical simulations allow us to propose a methodology to analyse the behaviour of a crack placed in a multi-material structure under thermo-mechanical loads.
Ce travail s'articule autour de l'étude de matériaux coulés pour des composants électroniques. Une méthodologie est proposée pour analyser le comportement de fissures initiées dans des matériaux homogènes ou à l'interface entre différents matériaux. Une procédure expérimentale est décrite afin de mesurer le facteur d'intensité de contrainte critique d'un matériau homogène. Cette procédure est ensuite appliquée dans la comparaison du comportement d'une fissure d'un bimatériau et à la détermination du degré de validité des résultats. Une méthode est ensuite proposée pour déterminer la propagation de fissures dans les différents matériaux sous des chargements sous-critiques. Dans le cas d'une fissure à l'interface de bimatériaux, une méthodologie a été développée pour mesurer le taux de restitution d'énergie nécessaire à la propagation de la fissure. Les facteurs d'intensité de contraintes correspondants sont calculés à l'aide de simulations numériques, ainsi que l'angle de mode mixte résultant. L'ensemble des travaux expérimentaux réalisés et des simulations numériques développées permet de proposer une méthodologie d'analyse du comportement d'une fissure située au sein d'un composant multimatériau sollicité sous chargement thermo-mécanique.
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