Výzkum vlivu mechanických vibrací na strukturu pájecí slitiny

Abstract

Predmetom tejto diplomovej práce je výskum vplyvu mechanických vibrácií na štruktúru a vlastnosti spájkovaných spojov počas procesu pretavenia a tuhnutia bezolovnatej spájkovacej zliatiny typu SAC. Podrobný rozbor odbornej literatúry naznačil potenciál tejto metódy na dosiahnutie riadeného formovania mikroštruktúry. V rámci experimentálnej časti bola navrhnutá a skonštruovaná testovacia aparatúra, vrátane návrhu DPS a metodiky, ktorá zahŕňa nastavenie frekvencie, amplitúdy a výchylky mechanických vibrácií. Výsledná metalografická analýza vzoriek odhalila zmeny v kryštalografickej orientácii zŕn cínu a ich morfologickom usporiadaní. Výsledky práce naznačujú pozitívny vplyv mechanických vibrácií na výslednú mechanickú spoľahlivosť spájkovaných spojov a zároveň poskytujú pevný základ pre ďalší výskum v oblasti vibračne podporeného spájkovania.

The objective of this master’s thesis is to investigate the influence of mechanical vibrations on the structure and properties of solder joints during the reflow and solidification processes of a lead-free SAC solder alloy. A detailed review of scientific studies indicates the potential of this method to achieve controlled microstructure formation. In the experimental part, a dedicated test setup was designed and constructed, including a custom PCB design and a methodology that includes adjusting the frequency, amplitude, and displacement of the mechanical vibrations. Metallographic analysis of the samples revealed changes in the crystallographic orientation of the Sn grains and their morphological arrangement. The results indicate a positive influence of mechanical vibrations on the mechanical reliability of solder joints and provide a solid foundation for further research in vibration-assisted soldering.