• 제목/요약/키워드: ${\beta}$-Sn

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Fe와 V이 Zr-0.8Sn 합금의 $\beta{\rightarrow}\alpha$ 상변태 특성에 미치는 영향 (The Effects of Fe and V on the Characteristics of $\beta$to$\alpha$ Transformation for Zr-0.8Sn Alloys)

  • 오영민;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제10권9호
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    • pp.636-641
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    • 2000
  • Zr-0.86Sn 합금이 $\beta{\rightarrow}\alpha$상변태 특성에 미치는 Fe와 V의 영향을 광학현미경과 투과전자현미경으로 연구하였다. 공냉의 경우에는 V의 첨가량이 증가함에 다라 $\beta{\rightarrow}\alpha+\beta$변태온도가 감소하여 미세한 $\alpha$-lath들의 폭을 더욱 감소시켰으나, Fe의 경우에는 첨가량이 증가함에 다라 오히려 $\alpha$-lath의 폭이 약간 증가하였다. 수냉의 경우에는 모든 합금에서 martensite 미세구조를 보였다. 수냉한 Zr-0.8Sn, Zr-0.8Sn-0.1Fe, Zr-0.8Sn-0.2Fe, Zr-0.8Sn-0.4Fe, Zr-0.8Sn-0.1V 그리고 Zr-0.8Sn-0.2V 합금에서는 주로 slipped martensite 미세구조가 형성된 반면에 수냉한 Zr-0.8Sn-0.4V 합금에서는 twinned martensite 미세구조가 관찰하였다. 수냉한 Zr-0.8Sn 합금에서 V의 첨가향이 증가함에 따라 slipped martensite에서 twinned martensite 미세구조로의 천이는 M(sub)s 온도의 감소에 기인한 것으로 생각된다.

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미량 Sn을 함유한 AZ91 마그네슘 합금의 미세조직 및 기계적 특성 (Microstructure and Mechanical Properties of AZ91 Magnesium Alloy Containing a Small Amount of Sn)

  • 전중환
    • 열처리공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.115-120
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    • 2014
  • Microstructural features were comparatively investigated in AZ91 (Mg-9%Al-1%Zn) and AZ91-0.5%Sn alloys, in order to clarify the reason for the enhancement in room temperature tensile properties by the addition of small amount of Sn in Mg-Al-based alloy. In as-cast state, the Sn-containing alloy showed increased YS, UTS and elongation than the Sn-free alloy. The microstructural examination revealed that various factors including finer cell size, reduction of lamellar (${\alpha}+{\beta}$) phase and morphological change of bulky ${\beta}$ phase from partially divorced shape to fully divorced shape, are likely to be responsible for the improvement in tensile properties for the Sn-containing alloy. It is noted that two alloys showed similar tensile properties after solution treatment. This implies that microstructural evolution related to the ${\beta}$ phase plays a key role in better tensile properties in the Sn-containing alloy.

Sn-Ag-Cu 삼원계 공정점 근처 여러 조성들의 미세조직 연구 (The Study on the Solidification Path of the Near Eutectic Compositions in Sn-Ag-Cu Lead-Free Solder System)

  • 김현득;김종훈;정상원;이혁모
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 기술심포지움 논문집
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    • pp.114-117
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    • 2003
  • 본 연구에서는 계산을 통해 나온 Sn-Ag-Cu 삼원계 공정점(Sn-3.7Ag-0.9Cu)을 바탕으로 그 근처의 응고경로가 다른 6가지 조성(Sn-4.6Ag-0.4Cu, Sn-4.9Ag-1.0Cu, Sn-3.9Ag-1.3Cu, Sn-2.2Ag-1.2Cu, Sn-2Ag-0.7Cu, Sn-2.7Ag-0.3Cu)에 대한 솔더합금의 미세조직을 관찰하였다. 응고경로는 $L\;\rightarrow\;L+Primary\;\rightarrow\;L+Primary+Secondary\;\rightarrow\;Ternary\;Eutectic+Primary+Secondary$로 되며 6가지 경우를 예상할 수 있다 솔더합금의 미세조직은 느린 냉각으로 인하여 빠른 냉각, 보통 냉각에 비해 상대적으로 커다란 $\beta-Sn$ dendrite를 보였고 $Ag_3Sn,\;Cu_6Sn_5$과는 다르게 $\beta-Sn$는 약 $30^{\circ}C$의 과냉(DSC분석)이 존재하게 되어 Sn-4.6Ag-0.4Cu의 경우에는 $Ag_3Sn$상이, Sn-2.2Ag-1.2Cu의 경우에는 $Cu_6Sn_5$가 과대성장을 하였다. 솔더의 기계적 특성을 살펴보고자 Cu 기판위에서 각 조성의 솔더볼을 솔더링한 후 다양한 냉각 속도를 적용하여 reflow 솔더링을 하고 솔더/기판 접합에 대한 전단 강도 시험을 실시했다. 냉각 속도가 빠를수록 $\beta-Sn$의 dendrite가 미세해져서 높은 전단 강도를 보였고 6가지 조성의 솔더볼중 공정조직 분율이 낮은 Sn-2Ag-0.7Cu 조성의 경우에서 낮은 전단 강도가 나타났다.

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AZ91-0.4%Ca 합금의 크립저항성에 미치는 Sn 첨가의 영향 (Effect of Sn Addition on Creep Resistance of AZ91-0.4%Ca Alloy)

  • 전중환
    • 열처리공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.185-190
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    • 2014
  • The influences of small amount of Sn addition on microstructure and creep resistance of AZ91-0.4%Ca alloy have been investigated. The microstructure of the AZ91-0.4%Ca alloy was characterized by ${\alpha}$-(Mg) dendrite cells surrounded by eutectic ${\beta}(Mg_{17}Al_{12})$ and $Al_2Ca$ phases. The 0.5%Sn addition resulted in the formation of rod-shaped CaMgSn particles with the extinction of $Al_2Ca$. The Sn-containing alloy exhibited better creep resistance below $175^{\circ}C$, but the tendency was reversed above $200^{\circ}C$. The reason was discussed in relation to the change in thermal stability of ${\beta}$ phase in response to the Sn addition.

Zn-Sn 및 Zr-Nb 합금의 ${\beta}{\to}{\alpha}$ 상변태 특성 (The Characteristics of the ${\beta}\;to\;{\alpha}$ Transformation for Zr-Sn and Zr-Nb Alloys)

  • 오영민;정흥식;정용환;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제9권12호
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    • pp.1222-1228
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    • 1999
  • Zr의 ${\beta}{\to}{\alpha}$ 상변태 특성에 미치는 Sn과 Nb 첨가의 영향을 광학현미경과 전자현미경을 이용하여 연구하였다. 공냉한 Zr의 미세구조는 첨가된 합금원소의 종류에 관계없이 모두 미세한 ${\alpha}$-lath 폭이 일정하였으나, Nb의 첨가량이 증가할수록 ${\alpha}$-lath 폭이 감소하였으며, 이는 Nb 첨가에 따른 ${\beta}{\to}{\alpha}$+${\beta}$변태온도의 저하에 기인한 것으로 보인다. Martensitic 변태 특성을 나타낸 수냉의 경우에는 순수한 Zr과 Sn을 첨가한 경우에는 slipped martensite의 특성을 나타낸 반면에, Nb을 첨가한 경우에는 급격한 Ms 온도의 감소에 따라 twinned martensite의 특성을 나타내었다.

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V과 Sb 첨가가 Zr-0.84Sn 합금의 β→α 상변태 특성에 미치는 영향 (Effect of V and Sb on the Characteristics of β to α Transformation in Zr-0.84Sn Alloy)

  • 오영민;정용환;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.317-323
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    • 2002
  • Effect of V and Sb content on characteristics of ${\beta}\;to\;{\alpha}$ phase transformation in Zr-0.84Sn alloy has been studied using optical microscopy and transmission electron microscopy. As V content increased, the ${\beta}{\to}{\beta}+{\alpha}$ transformation temperature was lowered, thus allowing the width of $\alpha$-lath in air-cooled Zr-0.86Sn-0.40V alloy to be fine. The width of ${\alpha}$-lath in air-cooled Zr-0.84Sn-xSb, however, was rarely changed with Sb content. The ${\beta}\;to\;{\alpha}$ transformed microstructures of water-quenched Zr-0.84Sn, Zr-0.84Sn-0.10V and Zr-0.84Sn-0.19V alloys were mainly slipped martensite. On the other hand, those of wafter-quenched Zr-0.86Sn-0.40V and Zr-0.85Sn-0.05Sb alloys were predominantly twinned martensite. In case of water-quenched Zr-0.85Sn-0.12Sb and Zr-0.84Sn-0.17Sb alloys, basketweave structure was observed. The transition of slipped martensite to twinned martensite in Zr-0.84Sn-xV alloys and the transition of twinned martensite to basketweave structure in Zr-0.84Sn-xSb alloys were due to the decrease of $M_s$ temperature.

미세조직이 Sn계 무연솔더의 크리프 특성에 미치는 영향 (Effects of Microstructure on the Creep Properties of the Lead-free Sn-based Solders)

  • 유진;이규오;주대권
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.29-35
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    • 2003
  • SnAg, SnAgCu, SnCu 무연솔더합금을 주조 상태에서 냉간압연한 후 열적으로 안정화한 시편 (TS)과, 실제 솔더 범프와 유사한 미세구조의 수냉에 급속 냉각(WQ)된 시편 두가지를 $100^{\circ}C$에서 크리프 실험을 행하였다. 급속냉각한 시편의 냉각속도는 140-150 K/sec로 primary $\beta-Sn$ 크기가 TS 시편보다 5∼10배 정도 작았으며, 기지내 primary $\beta-Sn$이 차지하는 분율은 증가하였다. 반면에 공정상 내의 $Ag_3Sn$상의 크기는 더 작아졌다. 크리프 실험 결과 WQ 시편의 최소크리프 변형율 속도($\{beta}_{min}$)가 TS 보다 약 $10^2$배 정도 작았으며. 더 큰 파괴시간을 보였다. TS-SnAg의 크리프파괴는 $Ag_3Sn$ 또는 $Cu_6Sn_5$에서의 공공의 핵생성, power-law 크리프에 의한 공공의 성장, 그리고 크리프 공공의 상호 연결로 일어났으며, WQ-SnAgCu는 시편이 두께가 얇아 네킹에 의해 파괴가 일어났다.

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Ni 캡의 전기도금 및 SnBi 솔더 Debonding을 이용한 웨이퍼 레벨 MEMS Capping 공정 (Wafer-Level MEMS Capping Process using Electrodeposition of Ni Cap and Debonding with SnBi Solder Layer)

  • 최정열;이종현;문종태;오태성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.23-28
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    • 2009
  • Si 기판의 캐비티 형성이 불필요한 웨이퍼-레벨 MEMS capping 공정을 연구하였다. 4인치 Si 웨이퍼에 Ni 캡을 전기도금으로 형성하고 Ni 캡 rim을 Si 하부기판의 Cu rim에 에폭시 본딩한 후, SnBi debonding 층을 이용하여 상부기판을 Ni 캡 구조물로부터 debonding 하였다. 진공증착법으로 형성한 SnBi debonding 층은 Bi와 Sn 사이의 심한 증기압 차이에 의해 Bi/Sn의 2층 구조로 이루어져 있었다. SnBi 증착 층을 $150^{\circ}C$에서 15초 이상 유지시에는 Sn과 Bi 사이의 상호 확산에 의해 eutectic 상과 Bi-rich $\beta$상으로 이루어진 SnBi 합금이 형성되었다. $150^{\circ}C$에서 유지시 SnBi의 용융에 의해 Si 기판과 Ni 캡 구조물 사이의 debonding이 가능하였다.

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Sn-Ag-Cu 무연합금의 미세구조 분석 (Microstructure of Sn-Ag-Cu Pb-free solder)

  • 이정일;이호준;윤요한;이주연;조현수;조현;류정호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.94-98
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    • 2017
  • 최근 수년 동안 Sn-3.0Ag-0.5Cu(weight%) 조성의 합금은 주요 전자 제조업체들의 대표 무연솔더 조성으로 다양한 전자제품의 제작에 적용되어 왔다. 그러나 최근 Ag 가격의 급격한 상승과 전자산업의 저가격화 전략으로 인해 솔더 재료에서의 Ag 함량의 감소가 지속적으로 요구되고 있다. 본 연구에서는 Sn-3.0Ag-0.5Cu 조성의 무연솔더를 주석, 은 및 구리 금속분말의 용융을 이용하여 합금화 하였다. 제조한 Sn-3.0Ag-0.5Cu 샘플에 대한 결정구조 및 미세구조를 XRD, 광학현미경, FE-SEM 및 EDS 분석을 이용하여 검토하였다. 분석결과, 제조된 Sn-3.0Ag-0.5Cu 샘플은 ${\beta}-Sn$, ${\varepsilon}-Ag_3Sn$${\eta}-Cu_6Sn_5$ 결정으로 구성되어 있었다.

파형점류전해에 의한 Pb-Sn 합금의 현미경조직 및 우선배향 (The Microstructure and the Prerred Orientation of Pb-Sn-Alloy Electrodeposits in Pulse Plating)

  • 예길촌;김용응
    • 한국표면공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.207-214
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    • 1989
  • The surface morphology and the proferred orientation of the Pb-Sn alloy electrodeposite were investated by the change of electrolysis conditions in pulse current electroplating. The preferred orientation of Pb-phase in alloy deposits was changed in the sequence of (110)longrightarrow(100)or(100)+(111)longrightarrow(111) with increasing peak current density, while that of $\beta$-Sn phase changed from (321)+(301)to(301)+(111) mixed orientation. The surface morphology was closely related to the preferred orientation of alloy electrodeposits. The alloy deposits, which had (100)or(111) for pb-phase and (321)or(100)(301)for $\beta$-Sn sespectively, showed the surface structure of granular crystallites. The alloy deposits whih mixed orientations for both phases had microstructure of closely the closely stacked crysrallites, which was inclined to the surface.

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