SAC-1Bi-xMn forraszötvözetek elektrokémiai korróziós vizsgálata 3,5 wt% NaCl oldatban
Az elektronikai iparban a forrasztott kötések jelentős szerepet töltenek be, mivel megfelelő minőségű mechanikai és elektromos kapcsolatot kell létrehozniuk az alkatrész és a nyomtatott huzalozású lemez között.
Az újraömlesztéses forrasztáshoz használt forraszpaszta fluxból és fémötvözetből áll. Ez az ötvözet a forrasztott kötést alkotja, mely lehet ólomtartalmú vagy ólommentes.
Az Európai Unióban 2006. július 1-én teljesen be is tiltották az ólomtartalmú forraszanyagok alkalmazását néhány kivételtől eltekintve, mivel az ólom mérgező és környezetszennyező. Az ólomtartalmú forrasz anyag azonban relatív alacsonyabb olvadásponttal, kedvezőbb nedvesítési tulajdonsággal rendelkezik és általában nagyobb mechanikai szilárdságú kötést hoz létre, relatív alacsonyabb piaci áron [1].
Az ólomtartalmú forraszok elektronikai technológiai tulajdonságát közelítő ólommentes ötvözetek létrehozására számtalan kísérlet történt [1,2,3]. Manapság az ón, ezüst és réz összetételű forrasz család az egyik legelterjedtebb [1]. Ezeket a ternér ötvözeteket hívják SAC-nak az Sn, Ag, Cu vegyjelek rövidítéseként, vagy TSC-nek az angol tin, silver, copper szavakból.
A dolgozat célja új összetételű, csökkentett ezüsttartalmú, ezáltal olcsóbb forraszötvözetek korróziós viselkedésének elektrokémiai vizsgálata és ezek összehasonlítása az újraömlesztéses forrasztáshoz leggyakrabban használt [1] SAC305 forraszötvözet korróziós tulajdonságaival. Alkalmazás szempontjából fontos, hogy az ezüsttartalom csökkentése ne menjen (vagy csak kis mértékben) a korróziós viselkedés rovására. E célból különböző összetételű, Mn és Bi mikroötvöző elemeket tartalmazó SAC ötvözeteket választottam ki, melyek megbízhatóságát különböző szempontból vizsgáló tudományos cikkek léteznek [4,5], viszont elektrokémiai korróziós viselkedésük nem teljesen ismert. A forraszötvözeteket viselkedését 3,5% NaCl oldatban, polarizációs és impedancia-spektroszkópiai módszerekkel vizsgáltam.
[1] Shunfeng Cheng, Chien-Ming Huang, Michael Pecht: A review of lead-free solders for electronics applications, Microelectronics Reliability 75, (2017) 77–95.
[2] Jenn-Ming Song, Yao-Ren Liu, Yi-Shao Lai, Ying-Ta Chiu, Ning-Cheng Lee: Influence of trace alloying elements on the ball impact test reliability of SnAgCu solder joints, Microelectronics Reliability 52, (2012) 180-189.
[3] Bálint Medgyes, Árpád Lipkovics, Ilona Felhősi, Zsófia Keresztes, Béla Pécz and Gábor Harsányi: Investigations of electrochemically formed dendrites on micro-alloyed lead-free SAC alloys, Eurocorr presentation, September 9-13 2019, Event number 445
[4] Patrik Tamási, György Kósa, Bence Szabó, Richárd Berényi, Bálint Medgyes: Effect of Bismuth and Silver on the Corrosion Behavior of Lead-free Solders in 3.5 wt% NaCl Solution, Periodica Polytechnica Electrical Engineering and Computer Science 60(4)
(2016) 232-236.
[5] Szurdán Szabolcs, Medgyes Bálint, Mende Tamás: Mangánnal es bizmuttal mikroötvözött ólommentes ónforrasz ötvözetek fejlesztése az elektronikai ipar szamara, Bányászati és Kohászati Lapok 151, (2018) 23-26.
szerző
-
Lipkovics Árpád
Villamosmérnöki szak, mesterképzés
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
-
Dr. Felhősi Ilona
tudományos főmunkatárs, Természettudományi Kutatóközpont (külső) -
Dr. Keresztes Zsófia
kutatócsoport vezető, Természettudományi Kutatóközpont (külső)
