- Tytuł:
-
Wpływ zawartości fosforu na zwilżalność podłoży z pokryciem Ni-P lutowiem SAC305
Effect of phosphorus content on the wettability of Ni-P coated surfaces by SAC305 alloy - Autorzy:
-
Kudyba, A.
Sobczak, N.
Siewiorek, A.
Turalska, P.
Klasik, A.
Bieliński, J.
Sałacińska, A.
Kozera, R. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/391616.pdf
- Data publikacji:
- 2014
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Odlewnictwa
- Tematy:
-
SAC305
pokrycie Ni-P
kąt zwilżania
kinetyka zwilżania
lutowanie bezołowiowe
Ni-P coating
contact angle
wetting angle
wettability kinetics
lead-free soldering - Opis:
-
Celem badań było określenie wpływu składu chemicznego
pokrycia Ni-P na kinetykę zwilżania ciekłego
lutowia SAC305 w kontakcie z pokryciem Ni-P. Badania
przeprowadzono w próżni w temperaturze 230°C w czasie
5 minut, stosując metodę kropli leżącej w połączeniu z osobnym
nagrzewaniem badanej pary materiałów, pozwalającej
na eksperymentalne wyznaczanie wartości kąta zwilżania
θ. Do badań użyto stop lutowniczy SAC305 (3% wag. Ag,
0,5% wag. Cu, Sn – osnowa) oraz podłoża niklowe (Ni
99,8% wag.), na które naniesione zostało pokrycie Ni-xP
o dwóch różnych zawartościach fosforu (x = 4,3% wag. lub
11,6% wag.). Po badaniach zwilżalności przeprowadzono
analizę strukturalną powierzchni próbek metodą skaningowej
mikroskopii elektronowej, koncentrując się na obserwacji
granicy SAC305/podłoże. W celu określenia wpływu
zawartości fosforu w pokryciu Ni-P na wytrzymałość wytworzonych
połączeń SAC305/Ni-xP/Ni poprzeczne przekroje
próbek poddano testom na ścinanie, stosując udoskonaloną
metodę push-off shear test. Stwierdzono, że dla wybranego
zakresu 4,3 ≤ P ≤ 11,6 wzrost zawartości fosforu w pokryciu
poprawia zwilżalność badanych układów ciekłym lutowiem
SAC305, lecz jest to efekt pozorny wynikający z penetracji
lutowia w nieciągłości strukturalne powstające w warstwie
Ni-11,6P na skutek przemian fazowych. Dla próbki SAC305/
Ni-11,6P/Ni wartość kąta zwilżania θ = 54° jest mniejsza w porównaniu do próbki SAC305/Ni-4,3P/Ni, dla której
θ = 75°, przy tym wytrzymałość na ścinanie wytworzonych
połączeń praktycznie nie ulega zmianie, wykazując dla
próbki SAC305/Ni-11,6P/Ni τmax = 15,6 MPa w porównaniu
τmax = 14,2 MPa dla próbki SAC305/Ni-4,3P/Ni.
The aim of this study was to determine the effect of the chemical composition of Ni-P coating on the wettability kinetics of SAC305 liquid solder in contact with the Ni-P coating. The study was conducted in vacuum, at 230°C, for 5 minutes, using the sessile drop method in combination with a separate heating of the two test materials, allowing for experimental determination of the contact angle θ. The study used a SAC305 solder (Sn base, Ag 3 wt. %, Cu 0.5 wt. %) and a nickel substrate (Ni 99.8 wt. %) onto which Ni-xP coating of two different levels of phosphorous was applied (x = 4.3 wt. %, or 11.6 wt. %). After the tests of wettability were performed, structural analysis of the surface of the samples was performed by scanning electron microscopy, focusing on the observation of the border SAC305/substrate. In order to determine the effect of phosphorus in the Ni-P coating on the strength of the SAC305/Ni-xP/Ni joints formed, cross sections of samples were tested for shear strength using the improved method of the push-off shear test. It was found that, for the selected range of 4.3 ≤ P ≤ 11.6, increase in the phosphorus content in the coating improves the wettability of the liquid systems tested with the SAC305 solder, but it is an apparent effect resulting from the solder’s penetration of the structural discontinuities formed in the layer of Ni-11.6P, due to phase transitions. For the SAC305/ Ni-11.6P/Ni sample, value of the contact angle θ = 54° is smaller, as compared to the SAC305/Ni-4.3P/Ni sample, for which θ = 75°, the shear strength of the joints produced shows virtually no changes, for the SAC305/Ni-11.6P/Ni sample τmax = 15.6 MPa, as compared to τmax = 14.2 MPa for the SAC305/Ni-4.3P/Ni sample. - Źródło:
-
Prace Instytutu Odlewnictwa; 2014, T. 54, nr 4, 4; 51-62
1899-2439 - Pojawia się w:
- Prace Instytutu Odlewnictwa
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł