کامپوزیت سازی آلیاژلحیم نرم بدون سرب به روش اتصال نورد انباشتی

لحیم کاری نرم از پرمصرف ترین فرایندهای اتصال دهی در صنعت الکترونیک است. بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی و همچنین کنترل تشکیل و رشد ترکیبات بین فلزی، زمینه ساز گسترش تحقیقات در زمینه کامپوزیت سازی شده است. توزیع یکنواخت از ذرات سخت در زمینه لحیم، طوری که خواص فیزیکی و مکانیکی را بهبود بخشد می تواند معیاری موفقیت آمیز برای رسیدن به آلیاژهای لحیم کامپوزیتی باشد. در این پژوهش با بهره گیری از روش اتصال دهی نورد انباشتی (ARB)، کامپوزیت سازی آلیاژ لحیم نرم بدون سرب SAC۰۳۰۷ با استفاده از میکروذرات کبالت انجام شد. در ادامه جهت بررسی کارایی روش کامپوزیتی به کارگرفته شده، ورق های لحیم تولید شده به این روش از نظر ریزساختاری، مکانیکی و فیزیکی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی های ریزساختاری نشان دهنده توزیع مناسب ذرات تقویت کننده کبالت درزمینه لحیم بعد از۳ پاس ARB بود. همچنین، با افزایش درصد کبالت اندازه ترکیبات بین فلزی Cu۶Sn۵ در آلیاژ لحیم غیرکامپوزیتی ازµmم۹ به µmم۵ در آلیاژ لحیم کامپوزیتی با ۱ درصد وزنی کبالت کاهش یافت. در ادامه با بررسی تغییرات شکل و اندازه دانه های β-Sn، وقوع و تسریع فرایند های ترمیمی (بازیابی و تبلور مجدد) با حضور ذرات تقویت کننده کبالت در زمینه لحیم نشان داده شد. بررسی های خواص مکانیکی ورق های تولید شده، افت ۲۰ درصدی استحکام مکانیکی اتصال بین لایه های ورق لحیم کامپوزتی را نشان داد. همچنین، نتایج آزمون کشش نشان دهنده افزایش ۲۸ درصدی استحکام کششی و کاهش ۳۱ درصدی ازدیاد طول آلیاژ لحیم کامپوزیتی با ۱ درصد وزنی کبالت است. از طرفی نتایج آزمونDSC، تغییر ناچیز دمای ذوب ورق های آلیاژ لحیم کامپوزیتی را نشان داد.

کلیدواژه ها:

Lead-free solders ، Metal composites ، Intermetallic compound ، Microstructure ، Accumulative Roll Bonding. ، لحیم های نرم بدون سرب ، کامپوزیت های زمینه فلزی ، ترکیبات بین فلزی ، ریزساختار ، اتصال نورد انباشتی