Laimeiden tinapohjaisten juoteseosten mekaanisten ominaisuuksien karakterisointi

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

1999

Department

Materiaali- ja kalliotekniikan osasto

Major/Subject

Elektroniikan valmistustekniikka

Mcode

S-113

Degree programme

Language

fi

Pages

75

Series

Abstract

Työn tarkoituksena oli tutkia laimeiden tinavismutti- ja tinahopeavismuttijuotteiden mekaanisia ominaisuuksia ja muodonmuutosmekanismeja. Tutkittavina juotteina oli neljä tinavismuttiseosta, joiden koostumukset olivat 99.5Sn0.5Bi, 98.5Sn1.5Bi, 97Sn3Bi ja 94Sn6Bi, sekä kaksi tinahopeavismuttiseosta, joiden koostumukset olivat 94.5Sn4Ag1.5Bi ja 90Sn4Ag6Bi. Kaikkien juotteiden pitoisuudet ovat atomiprosentteina. Lisäksi vertailujuotteena käytettiin puhdasta tinaa. Mekaanisia ominaisuuksia tutkittiin vetokoneella tehdyillä leikkaustesteillä, joissa testisauvoina käytettiin "grooved-lap"-liitoksella juotettuja kuparisauvoja. Rakenteen tarkoituksena on taata lähes puhdas leikkausjännitys koko liitosalueelle. Testit tehtiin neljällä muodonmuutosnopeudella lämpötiloissa 20°C, 90°C ja 120°C. Testien perusteella 94.5Sn4Ag1.5Bi-juotteella oli parhaimmat ominaisuudet ja varsinkin korkeissa lämpötiloissa se oli ylivoimainen muihin juotteisiin verrattuna. Hyvien ominaisuuksien syynä on juotteen eutektinen koloniarakenne. Testeissä ongelmia aiheutti kuparisauvojen plastinen muodonmuutos käytettäessä lujia juotteita, joiden vismuttipitoisuus oli 1.5 at-% tai enemmän. Sauvat jopa taipuivat hieman suurimmilla muodonmuutosnopeuksilla. Sauvojen pysyvällä muodonmuutoksella ei ole vaikutusta juotteiden maksimijännityksiin, vaikkakin juotteiden mitatut leikkausvenymät olivat suuremmat kuin täysin elastisessa tapauksessa. Juotteiden muodonmuutosmekanismeja määritettiin (leikkausjännitys, venymänopeus)-käyrien perusteella. Tulokset osoittivat, että laimeiden tinavismuttiseosten muodonmuutosta kontrolloi jähmeä tinafaasi, jossa on liuenneena tasapainon mukainen määrä vismuttia.

Description

Supervisor

Kivilahti, Jorma

Thesis advisor

Reinikainen, Tommi

Keywords

mechanical properties, mekaaniset ominaisuudet, deformation mechanisms, muodonmuutosmekanismit, creep, viruminen

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446350

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK