การศึกษาความสามารถการเปียกและโครงสร้างจุลภาคของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่ว SAC305 และ SAC305-0.5In บนวัสดุฐานทองแดง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ในบทความวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาความสามารถการเปียกและโครงสร้างจุลภาคของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่ว SAC305 และ SAC305-0.5In บนวัสดุฐานทองแดง โดยทดสอบจุดหลอมเหลวของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่วด้วย Differential Scanning Calorimetric (DSC, NETZSCH, DSC 200 F3 Maia) และทดสอบความสามารถการเปียกด้วยวิธี Sessile drop เพื่อหาความสัมพันธ์ของ ตัวประกอบการกระจายตัว อัตราส่วนการกระจายตัว พื้นที่การกระจายตัว และมุมสัมผัส ของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่วที่พัฒนาขึ้นกับตัวควบคุม โดยได้ศึกษาที่ 2 ตัวแปร 3 ระดับ คือ ที่อุณหภูมิการบัดกรี 240, 260 และ 300 °C และเวลาการบัดกรี 20, 30 และ 60 s ผลการทดลองพบว่า เมื่อเติมธาตุเจืออินเดียม 0.5 wt.% ในโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่วชนิด SAC305 จุดหลอมเหลวลดลง 3.8 °C นอกจากนี้ ค่าเฉลี่ยของตัวประกอบการกระจายตัว และอัตราส่วนการกระจายตัวมีค่าเพิ่มขึ้นแปรตามอุณหภูมิการบัดกรีที่เพิ่มขึ้น โดยมีค่าเฉลี่ยสูงสุดเท่ากับ 91.25±0.53% และ 7.75±0.34 เท่า ตามลำดับ ในทางตรงกันข้าม ค่าเฉลี่ยมุมสัมผัสของ SAC305-0.5In บนวัสดุฐานทองแดง มีค่าเฉลี่ยลดลงเมื่ออุณหภูมิการบัดกรีเพิ่มขึ้น โดยมีค่ามุมสัมผัสต่าสุดเท่ากับ 19.88±1.29 ° ที่อุณหภูมิการบัดกรี 300 °C ที่เวลาการบัดกรี 30 s และมีความสามารถการเปียกที่ดี นอกจากนี้ พบว่า ชั้นความหนาของสารประกอบเชิงโลหะมีความหนาเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิการบัดกรีเพื่มขึ้นและเกิดเฟส Cu6Sn5
Article Details
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารฯ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใดๆ จะได้รับอนุญาต แต่ห้ามนำไปใช้เพื่่อประโยชน์ทางธุรกิจ และห้ามดัดแปลง
References
[2] ประพิน ประคุณหังสิต และ วาสนา คงสุข. โลหะบัดกรี. วารสารกรมวิทยาศาสตร์บริการ. 2544; ปีที่ 49: ฉบับที่ 155. หน้า 21-23.
[3] ปราโมทย์ ศรีสุวรรณ และ รินทวัฒน์ สมบัติศิริ. ตะกั่วและพิษของตะกั่ว กลุ่มวิเทศสัมพันธ์สิ่งแวดล้อม สำนักเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อมโรงงาน กรมโรงงานอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม[อินเตอร์เน็ต]. 2560. [เข้าถึงเมื่อ 24 มีนาคม 2560]. เข้าถึงได้จาก: https://www. web/html/…/news/ตะกั่วและพิษของตะกั่ว.pdf
[4] Frear D.R. Issues related to the implementation of Pb-free electronic solders in consumer electronics. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2007; 18: 319-330.
[5] Cheng S, Huang C.M, Pecht M. A review of lead free for electronics applications. Microelectronics Reliability. 2017; 75: 77-95.
[6] Yu A.M, Lee C.W, Kim J.H, Kim M.S, Lee J.H. Effect of in addition on the reaction and mechanical properties in Sn-Ag-Cu-In solder alloy. Electronic Materials and Packaging (EMAP) International Conference on IEEE, 2007;
[7] Kanlayasiri K, Mongkolwongrojn M, Ariga T. Influence of indium addition on characteristics of Sn-0.3Ag-0.7Cu solder alloy. Journal of Alloy and Compounds. 2009; 485: 225-230.
[8] กาธร สุขพิมาย กัลยา ผ่าโผน และ กรรชัย กัลยาศิริ. การศึกษาอิทธิพลต่อการกระจายตัวและการเกิดสารประกอบเชิงโลหะของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่ว Sn-0.3Ag-0.7Cu-xIn บนแผ่นทองแดง. เอกสารสืบเนื่องจากการประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการประจาปี พ.ศ. 2556; 16-18 ตุลาคม พ.ศ. 2556; ชลบุรี; 2556.
[9] Li L.F, Cheng Y.K, Xu G.L, Wang E.Z, Zhang Z.H, Wang H. Effects of indium addition on properties and wettability of Sn-0.7Cu-0.2Ni lead-free solders. Materials and Design. 2014; 64: 15-20.
[10] วันชัย สุวรรณเครือ ประธาน บูรณศิริ และ กรรชัย กัลยาศิริ. อิทธิพลของอนุภาคนาโน Mn-doped TiO2 และ In ต่อจุดหลอมเหลว ความสามารถในการพิมพ์ และความสามารถในการเปียกของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่วแบบครีม SAC305. วิศวสารลาดกระบัง. 2559. ปีที่ 33: ฉบับที่ 2. หน้า 64-69.
[11] สรชัย พิศาลบุตร. สถิติวิศวกรรม. กรุงเทพฯ: วิทยพัฒน์; 2553.
[12] สุชาติ จันทรมณีย์ และ ไพโรจน์ สังขไพฑูรย์. สภาวะที่เหมาะสมที่สุดของอุณหภูมิและเวลาในการบัดกรีที่มีผลต่อความสามารถการเปียกของโลหะบัดกรีไร้สารตะกั่ว SAC305 และ SAC305-0.5In บนวัสดุฐานทองแดง. เอกสารสืบเนื่องจากการประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการประจำปี พ.ศ. 2560; 12-15 กรกฎาคม พ.ศ. 2560; เชียงใหม่; 2560. หน้า 311-318.
[13] Han, Y.D, Jing, H.Y, Nai, S.M.L, Xu, L.Y, Tan, C.M. Wei, J. Effect of Ni-coated carbon nanotubes on interfacial reaction and shear strength of Sn-Ag-Cu solders joints. Journal of Electronics Materials. 2012; 31: pp. 72-78.
[14] Mayappan, R, Yahya, I, Ghani, N.A.A, Hamid, H.A. The effect of Zn into the Sn-Ag-Cu solder on the intermetallic growth rate. Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2014; 25: pp. 2931-2922.