Geri Dön

Effect of addition with epoxy polymer to Sn-Bi solder paste

Sn-Bi lehım pastasına epoksi polimer ilavesinin etkisi

  1. Tez No: 898293
  2. Yazar: BÜLENT ÖZCAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜVEN ÇANKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 66

Özet

Ötektik kalay-bizmut (58Bi42Sn) alaşımı, düşük erime sıcaklıkları, iyi ıslanabilirliği ve düşük termal genleşme katsayıları nedeniyle düşük sıcaklıkta lehimlemede yaygın olarak kullanılmaktadır. Sn-Bi lehim pastası ile elde edilen yapı, iyi bir lehim bağlantısı sağlamayan Bi fazının kırılganlığından dolayı düşük mukavemete sahiptir. Bu durum Sn-Bi lehim pastasının kullanım alanlarını sınırlamaktadır. Bu çalışmada bu dezavantajı ortadan kaldırmak amacıyla Sn-Bi lehim pastasına epoksi reçine ilave edilerek yeni bir lehim pastası elde edilmiştir. Bu lehim pastasının erime özelliklerini ve epoksi sisteminin sertleşme reaksiyonunu diferansiyel tarama kalorimetrisi (DSC) ile ölçerek yeniden akış profilini elde ettik. Bu sayede lehim pastasının optimum sıcaklıklar kullanılarak lehimlenmesi sağlandı. Bu yeni lehim pastası temas açısı, yayılma alanı ve düşme testlerine tabi tutuldu. Sonuçlar, epoksi reçine içeriği optimum aralıkta olduğunda lehimin mekanik özelliklerinin daha iyi olduğunu ve Sn-Bi lehim pastasına kıyasla daha iyi temas açısıyla yayılma alanında önemli bir iyileşme görüldüğünü gösterdi. Yapılan çalışmada epoksi ilavesi ile yapılan lehimlerin düşme testlerinde normal lehimlere göre çok daha dayanıklı olduğu gözlemlendi. İdeal olduğu düşünülen ağırlıkça %5 epoksi katkısı bulunan lehimin epoksi katkısı bulunmayan lehime göre 2.6 kat daha dayanıklı olduğu gözlemlendi. Bu sebeple uzaya gönderilen araçlar veya yüksek titreşime maruz kalacak yapılarda epoksi ilaveli lehimlerin kullanılması lehim dayanımı açısından önemli bir avantaj sağlayacaktır. Ayrıca Sn-Bi lehim pastasının dış yüzeyinin epoksi polimer ile kaplanması aynı zamanda dış etkenlere karşı koruyucu bir kalkan görevi de görmektedir. Epoksinin farklı yüzeylere tutunabilme özelliği sayesinde lehim pastasının farklı yüzeylerde lehimlenmesini sağlar.

Özet (Çeviri)

Eutectic tin-bismuth (58Bi42Sn) alloy is commonly used in low-temperature soldering because of its low melting temperatures, superior wettability, and low thermal expansion coefficients. The structure created using Sn-Bi solder paste has low strength due to the brittleness of the Bi phase, which prevents a good solder connection. This circumstance limits the applications of Sn-Bi solder paste. To overcome this disadvantage, a new solder paste was created by combining epoxy resin with Sn-Bi solder paste. We got the reflow profile by evaluating the melting parameters of the solder paste and the epoxy system's hardening reaction using differential scanning calorimetry (DSC). By these means, the solder paste was soldered at the optimal temperature. This new solder paste was tested for contact angle, spreading area, and drop test. The findings revealed that when the epoxy resin content was optimal, the mechanical characteristics of the solder improved, and a considerable improvement in the spreading area was observed with a higher contact angle when compared to Sn-Bi solder paste. In the study, it was observed that the solder made with epoxy addition was much more durable than normal solder in drop tests. The solder with 5 wt.% content, which we consider ideal, performed 2.6 times better than the epoxy-free solder. For this reason, the use of epoxy-added solders in vehicles sent to space or structures that will be exposed to high vibration will provide a significant advantage in terms of solder strength. In addition, covering the exterior surface of Sn-Bi solder paste with epoxy polymer provides a protective layer against external influences. Epoxy's ability to stick to diverse surfaces allows solder paste to be soldered on a variety of surfaces.

Benzer Tezler

  1. Mekanik olarak dayanıklı tek-, çift- ve üç-ağ yapılı fibroin kriyojellerinin sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of mechanically durable single-, double- and triple-network fibroin cryogels

    BERKANT YETİŞKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ OKAY

  2. Improvement of flame retardancy and mechanical properties of biobased polylactic acid compounds

    Biyo bazlı polilaktik asit harmanlarının mekanik mukavemet ve yanma dayanımı özelliklerinin iyileştirilmesi

    CEREN YARGICI KOVANCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MOHAMMADREZA NOFAR

  3. The effects of diatom frustule filling on the quasi-static and high strain rate mechanical behavior of polymer matrices

    Polimer matrislerde diatom kabuk katkısının statik ve yüksek hız deformasyon davranışlarına etkileri

    ELİF GÜLTÜRK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ

    PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN

  4. Çeşitli katkı malzemelerinin sinerjitik etkisi ile epoksi esaslı polimer kompozit kaplamanın üretimi ve tribolojik özelliklerinin incelenmesi

    Production of epoxy based polymer composite coating with synergistic effect of various additives and investigation of its tribological properties

    MERVE YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Metalurji MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞADUMAN ŞEN

  5. Halloysite nanotüp ve nano kauçuk parçacık takviyeli epoksi imalatı ve mekanik karakterizasyonu

    Manufacturing and mechanical characterization of halloysite nanotube and nano rubber particle reinforced epoxy

    İNCİ PİR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ