• Title/Summary/Keyword: 접합강도

Search Result 1,390, Processing Time 0.023 seconds

Microstructures and Shear Strength of Sn-Zn Lead-free Solder Joints (Sn-Zn계 무연 솔더접합부의 전단강도와 미세구조)

  • 김경섭;양준모;유정희
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • v.21 no.7
    • /
    • pp.59-64
    • /
    • 2003
  • Microstructure and shear strength of Sn-Zn lead-free solders and Au/Ni/Cu UBM joint under thermal aging conditions was investigated. The samples were aged isothermally at 10$0^{\circ}C$ and 15$0^{\circ}C$ for 300, 600, and 900 hours. The IMCs(Intermetallic Compound) at the interface between solder and UBM were examined by FESEM and TEM. The results showed that the shear strength was decreased with aging time and temperature. The solder ball with high activated RA flux had about 8.2% higher shear strength than that of RMA flux. Poor wetting and many voids were observed in the fractured solder joint with of RMA flux. The decreased shear strengths were caused by IMC growth and Zn grain coarsening. Zn reacted with Au and then was transformed to the $\beta$ -AuZn compound. Although AuZn grew first, $r-Ni_5Zn_{21}$ compounds were formed with aging time. The layers indicated by $Ni_5Zn_{21}(1)$, (2), and (3) were formed with the thickness of ∼0.7 ${\mu}{\textrm}{m}$, ∼4 ${\mu}{\textrm}{m}$, and ∼2 ${\mu}{\textrm}{m}$, respectively.

End-Shape Effect for Stress Concentration Reduction of Composite Single-Lap Bonded Joint (끝단형상에 따른 복합소재 단일겹치기 체결부의 응력집중 저감에 관한 연구)

  • Kim, Jung-Seok;Hwang, Jae-Yeon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.35 no.3
    • /
    • pp.333-340
    • /
    • 2011
  • We evaluated the stress-reduction effect for different shapes of a composite adherend with or without a spew fillet. Six different single-lap joint specimens were modeled and assessed using nonlinear finite element analysis. Moreover, we investigated the effect of the stiffness ratio of the adherend and adhesive. The single-lap joint with normal tapering had the highest stress values, and the single-lap joint with reverse tapering and a spew fillet had the lowest stress values. The composite adherends with higher stiffness had lower stress values, and the adhesives with lower stiffness had lower stress values.

Direct Bonded (Si/SiO2∥Si3N4/Si) SIO Wafer Pairs with Four-point Bending (사점굽힘시험법을 이용한 이종절연막 (Si/SiO2||Si3N4/Si) SOI 기판쌍의 접합강도 연구)

  • Lee, Sang-Hyeon;Song, O-Seong
    • Korean Journal of Materials Research
    • /
    • v.12 no.6
    • /
    • pp.508-512
    • /
    • 2002
  • $2000{\AA}-SiO_2/Si(100)$ and $560{\AA}-Si_3N_4/Si(100)$ wafers, which are 10 cm in diameter, were directly bonded using a rapid thermal annealing method. We fixed the anneal time of 30 second and varied the anneal temperatures from 600 to $1200^{\circ}C$. The bond strength of bonded wafer pairs at given anneal temperature were evaluated by a razor blade crack opening method and a four-point bonding method, respectively. The results clearly slow that the four-point bending method is more suitable for evaluating the small bond strength of 80~430 mJ/$\m^2$ compared to the razor blade crack opening method, which shows no anneal temperature dependence in small bond strength.

Seismic Performance of Post Tensioned Flat Plate Frames according to Slab Bottom Reinforcement (하부철근 유무에 따른 PT 플랫 플레이트 골조의 내진성능)

  • Park, Young-Mi;HwangBo, Jin;Ryu, Jong-Hyuk;Han, Sang-Whan
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
    • /
    • 2008.11a
    • /
    • pp.233-236
    • /
    • 2008
  • This study evaluates the seismic performance of post-tensioned(PT) flat plate frames with or without slab bottom reinforcement. For this purpose, 3 and 9 story PT flat plate frames designed only considering gravity loads. This study conducts a nonlinear static pushover analysis. This study use an analytical model which is able to represent punching shear failure and fracture mechanism. The analytical results showed that seismic performance of PT flat plate frame is strongly influenced by the existence of slab bottom reinforcement through column. By placing slab bottom reinforcement in PT flat plate frame, lateral strength and deformation capacity are significantly increased.

  • PDF

Analysis of Joining Strength in Electromagnetic Joining of Metals to High Toughness Polymers (금속과 고분자 재료의 접합강도 해석)

  • Son, Hui-Sik;Kim, Nam-Hwan;Lee, Jong-Su
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
    • /
    • v.9 no.3
    • /
    • pp.110-116
    • /
    • 1992
  • Electromgnetic joining of aluminum alloy tubes to high toughness polyurethane rubber cores is studied in order to estimate the joining strength and to analyze the effect of the process variables. The equation which can estimate the joining strength is proposed under considering the elastic recovery of the polyurethane core and the radial shrinkage of the core by pulling it axially. The obtained results are as follows : 1) The joining strength is mainly dependent on the magnitude of residual elastic strain of the polyurethane core. 2) The radial shrinkage (residual strain reduction) of the core during the axial pulling causes the joining strength to decrease severely. The equation for the reduced axial strength is proposed and it is found that the estimated values agree well with experimental results. 3) The magnitude of radial shrinkage could be reduced for the smaller value of ratio l/r. 4) The joining strength in metal/polymer joining increases as the friction coefficient increases. But its effect of friction coefficient is insignificant in comparison with the case of metal/metal joining.

  • PDF

고 Mn강의 용접 열영향부에서의 기계적 특성평가

  • Yu, Jae-Hong;Kim, Sang-Hun;Park, Yeong-Hwan;Lee, Chang-Hui
    • Proceedings of the KWS Conference
    • /
    • 2010.05a
    • /
    • pp.25-25
    • /
    • 2010
  • 8 wt.% 망간 (Mn) 이 함유된 마르텐사이트계 고 Mn강은 고강도용 강재로 산업현장에 적용될 수 있는 유용한 재료이다. 그러나, 다량의 망간의 함유로 인한 용접성 저하로 상용화를 위해서는 용접성 평가가 필요하다. 본 연구에서는 gleeble simulator 를 통해 열영향부를 재현한 후 local brittle zones(LBZs) 을 규명하였다. 모재는 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 및 X-Ray Diffractometer(XRD) 로 분석결과 다량의 Mn 함유로 인해 lath마르텐사이트 미세조직과 소량의 잔류 오스테나이트로 구성되어 있었다. 용접부에서 모재까지 Vickers 경도계로 경도 분포를 측정한 결과 coarse-grained heat affected zone (CGHAZ) 에서 fine-grained heat affected zone (FGHAZ) 까지 경도 증가 후 subcritical heat affected zone (SCHAZ) 까지 급격한 경도 감소 거동을 보였다. 열영향부의 미세조직은 투과전자현미경 (TEM)으로 분석하였다. 연성취성천이온도 (DBTT) 측정을 위해 온도 구간을 상온, $0^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$, $-40^{\circ}C$, $-60^{\circ}C$, $-80^{\circ}C$으로 설정하여 charpy impact test를 시행하였다. 그 결과 coarse-grained heat affected zone(CGHAZ) 에서 조대한 결정립으로 인해 낮은 충격값을 보였다.

  • PDF

Evaluation of weldability of Al 6061 and 5052 alloy by using GMAW and Plasma-GMA welding (GMAW, Plasma-GMA Hybrid 용접을 이용한 Al 5052, 6061 합금의 용접성 평가)

  • Ahn, Young-Nam;Kim, Cheol-Hee;Choi, Jin-Kang
    • Proceedings of the KWS Conference
    • /
    • 2010.05a
    • /
    • pp.42-42
    • /
    • 2010
  • 알루미늄 합금은 질량 대비 강도가 우수하고 내식성 및 저온 특성이 양호하여 구조재로서 널리 사용되고 있다. 또한 그 사용 추세가 점점 증가 하고 있으며 알루미늄 합금의 용접을 위해 현재까지 다양한 용접 공정이 적용되었다. 일반적으로 GMAW, GTAW 등의 아크 용접과 박판의 경우 저항 점용접, 그 외의 $CO_2$ laser, Nd:YAG laser와 같은 고밀도 에너지 용접 공정에 의한 연구 결과들이 많이 발표 되었다. 하지만 알루미늄 합금의 특성 상 용접부에 기공과 균열과 같은 결함들이 각 공정에서 많이 발생하며 이러한 결함을 감소시키기 위한 용접기술에 관해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 GMAW, Plasma-GMAW 공정을 적용하여 알루미늄 합금의 용접특성을 비교하였다. 알루미늄 합금 Al 5052, Al 6061 4mm 두께 모재에 대해 BOP(Bead On Plate) 용접실험을 실시하였으며 생산성 측면에서 각 공정에 따라 완전 용입 시 최대 용접 속도를 측정하여 비교하였다. 용접 품질 측면에서는 비드 표면 및 단면을 검사하고 인장시험을 수행하였으며, 용접 기공과 균열을 X-ray 촬영을 통해 비교하였다. 또한 고속카메라 촬영을 통해 용접 중 플라즈마로 인한 산화막 제거 효과를 확인하고 각 공정별 용접 시작부의 아크 안정성을 평가하였다. 인장시험 결과 모든 모드에서 모재에서 파단됨을 확인 하였고, Plasma-GMAW 공정의 경우 플라즈마의 예열효과로 인하여 GMAW 보다 완전용입 기준 용접속도가 빨랐으며, 청정작용도 우수한 것으로 확인되었다.

  • PDF

A study on laser welding characteristics of 1.5GPa grade boron alloyed steel with Al coating (1.5GPa급 알루미늄 코팅 강재의 용접 특성에 관한 연구)

  • Kang, Min-Jung;Kim, Cheol-Hee;Choi, Jin-Jang
    • Proceedings of the KWS Conference
    • /
    • 2010.05a
    • /
    • pp.29-29
    • /
    • 2010
  • 레이저 용접은 고밀도 에너지빔을 이용하는 용접방법으로 아크용접에 비해 빠른 용접과 깊은 용입이 가능하며, 낮은 열이력을 가지는 장점이 있다. 때문에 열에 의해 연화되는 고강도강의 용접에 큰 이점을 가지고 있다. 차체경량화 추세와 더불어 차량에 고강도강의 적용이 늘어나고 있는데 충돌시 차량 구조를 유지시켜주는 범퍼나 B-필러와 같은 부품에 적용되는 무도금 보론 합금강과 알루미늄 코팅 보론 합금강은 핫스템핑(Hot Stamping) 기술에 의해 제조된 소재로 약 1.5GPa의 인장강도를 가진다. 알루미늄 코팅 보론 합금강의 경우 제조공정과 이송 중 소재 표면산화에 의한 산화철발생 또는 표면 탈탄 현상을 방지하기 위해 알루미늄 코팅 처리를 하는데 이러한 코팅층이 용접시 용접부의 물성을 저하시키는 역할을 한다고 보고되어 있다. 본 연구에서는 1.5GPa급 무도금 보론 합금강과 알루미늄 코팅 보론 합금강을 대상으로 레이저 용접을 적용하여 용접부 특성을 파악하고자 하였다. 실험은 겹치기 형상으로 Fiber Laser, Disk Laser를 적용하여 진행하였으며 빔Size, 용접속도, Gap등을 변경하며 해당조건에서의 용입특성, 파단모드, 기계적특성 등을 알아보았다.

  • PDF

An Experimental Study on the Behavior of Column-to-Column Connections of Prefabricated Concrete Filled Tubes (프리훼브 콘크리트충전 각형강관기둥 이음부의 휨거동에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Jae Hoon;Lee, Myung Jae
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.11 no.3 s.40
    • /
    • pp.311-318
    • /
    • 1999
  • Concrete filled tubular(CFT) members have many structural and constructional advantages. The prefabrication of CFT members can be thought an idea for the good qualify control of concrete. The objective of this study is to suggest the construction method of prefab CFT beam-columns. Tests are performed to understand their structural behaviors. The opening space between prefab CFT members and the size of tubular members are the parameters of this study. The results of this study will be based on the suggestion of prefab CFT.

  • PDF

Tensile Behavior of CFT Column-to-H beam Connections with External T-shaped Stiffeners (T-스티프너 보강 콘크리트충전 각형강관 기둥-H형강 보 접합부의 인장거동)

  • Kang, Chang Hoon;Shin, Kyung Jae;Oh, Young Suk;Moon, Tae Sup
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
    • /
    • v.14 no.1
    • /
    • pp.121-130
    • /
    • 2002
  • This paper presents the tensile behavior of a Concrete-Filled Square Steel Tubular (CFT) column to H-beam welded connections. These connections were externally reinforced with T-shaped stiffeners at the junction of CFT column and beam. The tensile loading tests of eighteen tee-joint connections and finite element analysis using ANSYS were carried out. The main parameters of tests are as follows: 1) the thickness of Square Steel Tubular Column : 6 mm, 9 mm, 2) the strength ratios of tensile strength of horizontal stiffeners to tensile strength of beam flange : 70 %, 100 %, 150 %, 3) the strength ratios of shear strength of vertical stiffeners to tensile strength of beam flange : 80 %, 115 %, 160 %. The results of the tests demonstrate that overall behavior and failure modes of all the specimens are governed mainly by the horizontal stiffeners rather than the vertical stiffeners, and the vertical stiffener played only a role in transferring load introduced from beam to column.