冷卻速率對Sn-xAg-0 7Cu無鉛銲料機械性質之影響

Translated title of the thesis: Effect of Cooling Rate on Mechanical Properties of Sn-xAg-0 7Cu Lead-Free Solder
  • 吳 函諭

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究目的在探討冷卻速率差異對不同Ag含量(Ag=0 1 5 2 0 3 0)之Sn-xAg-0 7Cu無鉛銲料組織形貌之影響,不同冷卻速率造成其金屬間化合物Ag3Sn與Cu6Sn5形貌產生變化,利用拉伸試驗及硬度測試與標準商用試件SAC305進行比較與分析,最後利用150℃x225h高溫時效後之變化來評估不同冷卻速率下,降低Ag含量並提高冷卻速率取代原本業界常用SAC305無鉛銲料之可行性。 研究結果顯示,冷卻速率對Cu6Sn5凝固成長時間有顯著的影響,快速冷卻條件下,Ag3Sn與Cu6Sn5皆為1μm以下之細小顆粒狀,隨著冷卻速率降低,Cu6Sn5開始呈現粗大化,經高溫時效後因Ag3Sn較Cu6Sn5穩定,Ag3Sn顆粒沒有明顯變化,大小皆小於2μm,而Cu6Sn5則會聚集成大顆團塊狀,大至20μm以上皆可發現,使得原本細緻的網狀共晶組織形貌瓦解。拉伸強度因散布強化及細晶強化的效果,隨著Ag含量增加以及冷卻速率的提升而上升,強度及韌性值明顯優於SAC305,但經高溫時效後,團塊狀之Cu6Sn5析出物易造成組織上的不連續,成為缺陷所在,裂紋可能由此產生開裂,導致拉伸強度下降20-30MPa左右,表現皆不如SAC305銲料。 綜合本研究結果,冷卻速率及Ag含量對化合物形貌及拉伸強度皆有顯著的影響,快速冷卻條件下,SAC207具有優異的強度及韌性,在高溫時效後其表現亦可與SAC305比擬,故判定其有取代SAC305之潛力。
Date of Award2015 Aug 21
Original languageChinese
SupervisorHwa-Teng Lee (Supervisor)

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冷卻速率對Sn-xAg-0 7Cu無鉛銲料機械性質之影響
函諭, 吳. (Author). 2015 Aug 21

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