Intermetalické sloučeniny bezolovnatých pájecích slitin

Bc. Petr PŘIBEK

Master's thesis

Intermetallic compounds of lead-free solder alloys

Abstract:

Diplomová práce se zabývá problematikou bezolovnatých pájecích slitin a tvorbou intermetalických sloučenin v jejich objemu. V teoretické části je nastíněna obecná problematika pájení včetně její fyzikální podstaty. Dále se práce zabývá popisem současné situace ohledně výzkumu intermetalických sloučenin v pájených spojích a jejich vlastností v závislosti na různých faktorech. V rámci praktické části práce je popsán návrh experimentu, který byl vytvořen na základě daných faktorů, ovlivňujících růst intermetalických vrstev v pájených spojích. Ovlivňujícími faktory jsou v rámci experimentu: typ použité pájecí slitiny (SnNiGe, SnNiCoP, SAC305, SnCu0,2NiGe a SnCu0,2NiCo), počet přetavení pájeného spoje (jednou, dvakrát, třikrát) a typ použité zkoušky tepelným namáháním (bez tepelného zatížení, šoková teplotní zkouška, zkouška tepelným zatížením). Je popsán postup vyhotovení zkušebních vzorků včetně způsobu následného měření tlouštěk intermetalických vrstev uvnitř pájených spojů pomocí fluorescenčního mikroskopu. V rámci práce jsou analyzována a vyhodnocována naměřená data tlouštěk intermetalických vrstev a zbývajících měděných vrstev.

Abstract:

The diploma thesis deals with the issue of lead-free solder alloys and the formation of intermetallic compounds in their volume. The theoretical part outlines the general issues of soldering, including its physical nature. Furthermore, the work deals with the description of the current situation regarding the research of intermetallic compounds in soldered joints and their properties depending on various factors. The practical part of the work describes the design of the experiment, which was created based on the factors affecting the growth of intermetallic layers in soldered joints. The influencing factors in the experiment are: the type of used solder alloy (SnNiGe, SnNiCoP, SAC305, SnCu0,2NiGe, SnCu0,2NiCo), the number of reflow of the soldered joint (once, twice, three times) and the type of used thermal stress test (no heat load, temperature shock test, heat load test). The procedure for making test specimens is described, including the method of subsequent measurement of the thicknesses of intermetallic layers inside soldered joints using a fluorescence microscope. The measured data of intermetallic layers and copper layers are analyzed and evaluated within the work.

Keywords

Pájení, bezolovnatá pájecí slitina, intermetalická sloučenina, pájený spoj, DOE

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 5. 2022

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Ing. František Steiner, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Materials and Technologies for Electrical Engineering / Materials and Technologies for Electrical Engineering