Forrasztott kötések repedésterjedési vizsgálata ólommentes forraszanyagok esetén

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Krammer Olivér
Elektronikai Technológia Tanszék

A szakdolgozat során felületszerelt alkatrészek forrasztott kötéseiben repedéseket hoztam létre, a kialakult hibajelenségeket roncsolásmentes vizsgálati módszerekkel elemeztem, majd az eredményeket roncsolásos módszerrel ellenőriztem.

Első feladatom egy, a későbbi vizsgálati folyamatokkal kompatibilis nyomtatott huzalozású tesztáramkör tervezése volt. 1,52×0,76 mm-es ellenállásokat ültettem be nyomtatott huzalozású lemezre, melyeket különböző hőprofilú újraömlesztéses módszerrel forrasztottam. A hűtési meredekség értékeket K-típusú termoelemmel mértem. A felhasznált két forraszpaszta közül az egyik (96,5 % ón, 3 % ezüst, 0,5 % réz) magas ezüsttartalommal bír, a másik (98,89 % ón, 0,3 % ezüst, 0,7 % réz, 0,1 % bizmut, 0,01 % antimon) alacsony ezüsttartalmú és mikroötvözőket tartalmaz. Thermal Shock vizsgálatsorozatokat végeztem 140 °C maximális és -40 °C minimális hőmérséklettel, hogy repedések terjedését vizsgáljam különböző hőmérsékleti ciklusokat követően. A kiválasztott mintacsoportokat kettő- illetve háromdimenziós röntgen eszközökkel vizsgáltam, majd keresztmetszeti csiszolatokat készítettem az eredmények optikai mikroszkópi ellenőrzéshez. A repedésvizsgálatok során egyik fő célom az volt, hogy rámutassak a forrasztott kötések egyes gyártási folyamatparamétereinek, név szerint a hűtési meredekség és forraszanyag összetétel repedésterjedéssel való kapcsolatára. A másik cél a repedésterjedés vizsgálati lehetőségeinek kutatása elsősorban az ipari komputertomográf berendezéssel.

A kísérletsorozat során két tomográf eszközzel dolgoztam, és eredményeim szerint, melyeket keresztmetszeti csiszolati felvételekkel is bizonyítottam, mindkét berendezés képes repedések felderítésére. Rámutattam a tomográf előnyeire az iparban használatos repedésvizsgálati módszerekkel szemben, azonban a berendezések határainak további ismerete szükséges annak kiderítésére, hogy mekkora az a legkisebb repedéshossz, melyet még képes felderíti az eszköz.

A hűtési meredekség függvényében nem tudtam egyértelmű tendenciát kimutatni a repedéshosszokat illetően, ez a mérési pontatlanságoknak köszönhető, illetve a kis minta elemszámnak, ugyanakkor közvetlen összefüggést mutattam ki a forraszkötések mért repedési tulajdonságai és a forraszösszetétel között. Összehasonlítva ugyanazon hőmérsékleti fáradási cikluson átesett mintákat, az alacsonyabb ezüsttartalmú forrasz rövidebb repedéshosszokat produkált.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.