การศึกษาอิทธิพลของอินเดียมและบ่มด้วยความร้อนที่มีต่อชั้นสารประกอบเชิงโลหะระหว่างโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่ว Sn-03Ag-077Cu-xln บนแผ่นรองทองแดง
A study on influence of indium and thermal aging on intermetallic compound formation between Sn-0.3Ag-0.7Cu-xIn lead free solder and copper substrate.
Abstract:
วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการศึกษาอิทธิพลของอินเดียมที่มีต่อการกระจายตัว และการเกิดสารประกอบเชิงโลหะของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่ว Sn-0.3Ag-0.7Cu-xIn กับแผ่นทองแดง รวมทั้งอิทธิพลของการบ่มด้วยความร้อนที่มีต่อชั้นสารประกอบเชิงโลหะ โดยบ่มชิ้นงานที่อุณหภูมิ 100, 135 และ 170°C ใช้เวลาบ่ม 1, 10, 100 และ 1000 ชั่วโมง ปริมาณธาตุอินเดียมที่เติม คือ 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 และ 3.0 wt% ทดสอบการกระจายตัวที่อุณหภูมิ 260°C เป็นเวลา 30 วินาที พบว่าการกระจายตัวมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น คือ ค่าตัวประกอบการกระจายตัวมีค่าเพิ่มขึ้นจาก 75.71% เป็น 79.43% อัตราส่วนการกระจายตัวก็เพิ่มขึ้นจาก 2.54 เป็น 2.65 และมุมสัมผัสของโลหะบัดกรีบนแผ่นทองแดงมีค่าลดลงจาก 26.56° เป็น 20.45° เมื่อปริมาณ In เพิ่มขึ้น 0-3 wt% ดังนั้น In จึงเป็นตัวช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกของโลหะบัดกรีบนแผ่นทองแดง และสารประกอบเชิงโลหะที่เกิดขึ้นพบเพียงเฟส Cu₆Sn₅ ในทุกกรณี หลังการบ่มพบว่าชั้นสารประกอบเชิงโลหะ Cu₆Sn₅ มีความหนาเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิและเวลาการบ่ม โดย In ที่เติมเข้าไปไม่มีผลต่อความหนาของชั้นสารประกอบเชิงโลหะ และพบชั้นสารประกอบเชิงโลหะที่สอง คือ Cu₃Sn เกิดขึ้นที่อุณหภูมิการบ่ม 135 และ 170°C ความหนาของชั้นสารประกอบเชิงโลหะ Cu₃Sn ลดลงเมื่อปริมาณอินเดียมเพิ่มขึ้น เนื่องจากอินเดียมไปยับยั้งการแพร่ของ Sn ผ่านขอบเกรนของ Cu₃Sn นอกจากนี้ยังพบว่าปริมาณอินเดียมไม่ได้ส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ และพบว่าพลังงานกระตุ้นการเติบโตของสารประกอบเชิงโลหะรวมมีค่าอยู่ในช่วง 77.12 ถึง 112.47 kJ/mol ของชั้น Cu₆Sn₅ มีค่าอยู่ในช่วง 52.73 ถึง 99.67 kJ/mol และของชั้น Cu₃Sn มีค่าอยู่ในช่วง 34.82 ถึง 90.15 kJ/mol โดยพลังงานกระตุ้นการเติบโตของชั้นสารประกอบเชิงโลหะแต่ละชนิดมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณอินเดียมเพิ่มขึ้น
สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. สำนักหอสมุดกลาง
Email:
Lifelong@kmitl.ac.th
Role:
อาจารย์ผู้ควบคุมวิทยานิพนธ์
Email :
kkkannac@kmitl.ac.th
CallNumber:
วพ. ก573ก 2557
©copyrights สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง