Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Projektowanie wysokotemperaturowych, przyjaznych dla środowiska lutów przy pomocy metody calphad
Konferencja
"Discussion Meeting on Thermodynamics of Alloys - TOFA 2008" (June 22-27, 2008; Kraków, Poland)
Języki publikacji
Abstrakty
An attempt has been madę using the CALPHAD approach via Thermo-Calc to explore the various possible chemical compositions that adhere to the melting criterion i.e. 270-350°C, reąuired to replace the traditionally used high lead content solders for first level packaging applications. Various temary combinations were extrapolated iteratively from well assessed binary systems using the COST 531 (version 2) and SSOL2 thermodynamic databases. The ternary combinations that met the solidification reąuirement were optimized for a narrow solidification rangę. Taking advantage of the CALPHAD approach meaning that Scheil's eąuation could now be applied to multicomponent alloys in a morę efficient way than the traditional; the optimized ternary compositions were subjected to non-equilibrium solidification simulations. Effort has also been madę to predict the phase fractions during solidification of promising solder alloy candidates. The ternary combinations that satisfied the primary solidification reąuirement were scrutinized taking into account the commercial interests i.e. availability, cost-effectiveness, recyclability and toxicity issues. Technical issues like manufacturability and surface tension have also been considered. Special focus has been given to toxicity related issues sińce the main ideology of looking for an alternative to high lead containing solders is not related to technical issues but due to environmental concerns.
Przy pomocy metody CALPHAD, używając pakietu ThermoCalc, dokonano próby wytypowania bezołowiowych stopów trójskładnikowych, o temperaturze topnienia 270-350°C, jako zamienników lutów wysokoołowiowych, stosowanych do wstępnego montażu układów elektronicznych. Rozpatrzono różne typy stopów z bazy danych COST 531, wersja 2, oraz bazy SSOL2 dobierając te o najmniejszej różnicy temperatur solidus-likwidus. Dla tak dobranych stopów wykonano następnie symulację krzepnięcia równowagowego i symulację z zastosowaniem modelu Scheila. Na podstawie otrzymanych ścieżek krzepnięcia próbowano przewidzieć skład fazowy stopów przy obydwu rodzajach krzepnięcia. Grupa wybranych stopów była dalej oceniana z punktu widzenia technicznego, ekonomicznego i ekologicznego ze szczególnym uwzględnieniem tego ostatniego.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
1111--1118
Opis fizyczny
Bibliogr. 24 poz., rys., tab.
Twórcy
autor
autor
autor
- DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING, DENMARK TECHNICAL UNIVERSITY, BUILDING 425, LYNGBY, DK-2800, DENMARK
Bibliografia
- [1] Y. Takaku, I. Ohnuma, R. KainumaJ. Yamada, Y. Yagi, Y. Nishibe, K. Ishida, Devel-opment of Bi-base high-temperature Pb-free solders witfisecond-phase dispersion: thermodynamic calculation mi-crostructure and interfacial reaction, J.Electron.Jem. 35, 1926-1932 (2006).
- [2] P. Van der Krogt, Elementymology and Elements Multidict, http://elements.Vanderkrogt.net/elem pb.html (accessed 04-02-07).
- [3] H. L. Needleman, History of Lead Poisoning in the World, Lead Poisoning Prevention and Treatment: Implementing a National Program in Developing Countries, ed. A. M. George (Bangalore, India: The George Foundation), 1999.
- [4] H. L. Needleman, Low Level Lead Exposure and Neuropsychological Performance, Lead versus Wealth, ed. M. Rutter and R. R. Jones (NewYork: John Wiley and Sons Ltd., 1983), 229-242.
- [5] Blacksmith institute, The World's worst polluted places, www.blacksmithinstitute.org (accessed 04-02-07)
- [6] J. F. Ziegler, G. R. Srinivasan, IBM J. Res. Dev.40, 1996.
- [7] K. N. Tu, A. M Gusak, M. Li, Physics and materi-als eh- allenges for lead-free solders, J. App. Phy., 2003, 1335-1353.
- [8] U. R. Kallner, C. A. Handwerker, Calcula-tion of Phase Equilibria in Candidate Solder Alloys, J.Z.Metallkd, July 2001.
- [9] H. L. Lukas, S. G. Fries, B. Sundman, Computational Thermodynamics- The Calphad Method, Cambridge University press, 2007, 157-162.
- [10] A. T. Dinsdale, A. Watson, A. Kroupa, A. Zemanova, J. Vrestal, J. Vi zdał, COST 531 database V 2.0, Ja- nuary 2006.
- [11] Scientific Group Thermo data Europę (SGTE), SSO- L2 Solutions Database Version 2.1, 1999/ 2002/ 2003.
- [12] United States Geological Survey, http:// minerals.usgs.gov/minerals/pubs/mcs/ (accessed 31-12-07).
- [13] American Precious Metals Exchange, http://www. apmex.com/.
- [14] London Metals Exchange, http://www.lme.co uk/.
- [15] Indium Corporation, http://www.indium.com/.
- [16] M. Warwiek, Implementing Lead-free Soldering, SMTA, October 1999.
- [17] Oladele A.Ogunseitan, Public Health and Environm- en-tal Benefits of Adapting Lead-Free Solders, JOM , July 2007, 12-17.
- [18] J. D. Lincoln et al., Leaching Assessments of Hazardous Materials in Cellular Telephones, J. Environ. Sci. and Technol., vol. 41, 2007, 2572-2578.
- [19] U. S. Environmental Protective Agency (EPA), http://www.epa.gov/.
- [20] U. S. Department of Labor, Occupational Safety and Health Administration (OSHA), http://www.osha. gov/.
- [21] R. J. Holiday, Ch. W. Corti, Tren ds in the Use of Gold in Current Industrial Applications, World Gold Council, London, 2002.
- [22] M. Abtew, G. Selvaduray, Lead -free Solders in Microelectronics, J. Materiał Science and Engineering, vol. 27, 2007, pp. 95-141.
- [23] Z. Moser, W. Gasior, A. Dębski, J. Pstrus, Surface Tension and Density Database, Institute of Metallurgy and Materiał Science, Polish Academy of Sciences, Kraków.
- [24] N. Saunders, A. P. Miodownik, CALPHAD, Pergamon Materials Series 1, 411-449 (1998).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BSW3-0051-0017
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.