• 제목/요약/키워드: Ag-In alloy

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자동차 전장 보드용 고온 무연 솔더의 신뢰성 평가 (Evaluation on Reliability of High Temperature Lead-free Solder for Automotive Electronics)

  • 고용호;유세훈;이창우
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.35-40
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    • 2010
  • 본 연구에서는 상용 고온 솔더 중 많이 쓰이고 있는 Sn-3.5Ag, Sn-0.7Cu, Sn-5.0Sb 솔더에 대한 열충격 시험, 열싸이클 시험, 고온 진동 복합 시험 신뢰성 평가를 하였다. 테스트 샘플을 제작하기 위해 Sn-3.5Ag, Sn-0.7Cu, Sn-5.0Sb 솔더볼을 ENIG 표면 처리된 BGA에 접합하였으며, 그 후 BGA샘플을 OSP 표면 처리된 PCB에 실장 하였다. 신뢰성평가 동안 저항변화를 측정하였으며 신뢰성 평가 전후 전단강도 시험을 통하여 접합강도의 변화를 평가하였다. Sn-3.5Ag의 솔더인 경우 전기저항과 접합강도의 저하가 비교 평가한 3가지 솔더 중 가장 높은 저하율을 보였으며 Sn-0.7Cu의 솔더가 신뢰성 평가 후에 비교적 높은 안정성을 나타내었다.

BCuP계 합금의 쌍롤주조시 주조특성과 미세조직에 미치는 주입온도의 영향 (Effect of Pouring Temperature on the Casting Characteristics and Microstructure of Twin-roll Cast BCuP Alloy)

  • 주대헌;김명호
    • 한국주조공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.232-238
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    • 2001
  • Experimental study on the twin roll strip casting of BCuP-5(Cu-15wt%Ag-wt5%P) alloy was carried out using laboratory scale horizontal type twin roll caster. In this study, among the various operating parameters, such as tundish angle, contact angle, pouring temperature, roll speed, presetting gap of the rolls and kinds of roll and tundish materials, effect of pouring temperature for strip casting of BCuP-5 alloy which has long freezing range of about $170^{\circ}C$ was mainly investigated. BCuP-5 alloy strip was successfully produced when pouring molten metal at lower temperature than its liquidus temperature. Microstructure of the cast strip consists of primary Cu and eutectic. Especially the size of primary Cu phase increased with decreasing of pouring temperature.

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한국산(韓國産) 치과주조용(齒科鑄造用) 저금함유합금(低金含有合金)의 조성(組成) 및 기계적(機械的) 성질(性質)에 관(關)한 비교연구(比較硏究) (A COMPARATIVE STUDY ON THE CHEMICAL COMPOSITION AND MECHANICAL PROPERTIES OF FOUR LOW-GOLD-CONTENT DENTAL CASTING ALLOYS MANUFACTURED IN KOREA)

  • 장익태;양재호;김창회;김광남;이선형;김영수;장완식
    • 대한치과보철학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.17-27
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    • 1981
  • This study was conducted to determine the chemical composition and the mechanical properties of four commercially available low gold-based crown and bridge alloy produced in Korea. Four dental casting gold-silver-palladium alloys, i.e., A, B, C and D (code of alloys) were selected for the evaluation of chemical composition, ultimate tensile strength, elongation. values and Vickers hardness. The chemical composition of test specimens was analyzed by both emission spectrography and wet gravitation method with a 1.5gm of low gold ingot. The tensile properties and Vickers hardness was determined with cast specimens treated in following three conditions; as-cast, softening heat treatment and hardening heat treatment. The tensile testing bars were cast in accordance with the model designed by Gettleman and Harrison (1969) which was modified from the A. D. A. Specification No. 14 for dental chromium-cobalt casting alloy. Nine tensile test specimens were made from a split silicone mold for each of the test alloys to the size of 2.5mm in diameter and a gauge length of 10mm. All four alloys were handled in accordance with conventional methods used in Type III gold alloys. Ultimate tensile strength and elongation were measured on an Instron Universal Tensile Testing Machine (Model 1125, Japan) operated at a crosshead rate of 0.1cm/min. Elongation values were measured using Digital Measuring Microscope (MS-152, FUSOH, Japan). Vickers hardness was determined with a Vickers Hardness Tester (Model VKH-l, Japan) at a 1.0kg load on a mounted tensile test specimen. The following results were obtained from this study; 1. All tested alloys were composed of Au, Ag, Pd, Cu, Zn and Fe in common. The composition rate of gold for all four alloys was found in the range of $42{\sim}47$ weight % as shown below. Alloy A; Au 45%, Ag 40.2%, Pd 5.76%, others 9.04%. Alloy B; Au 47.1%, Ag 29.03%, Pd 6.98%, others 16.92%. Alloy C; Au 45%, .Ag 26.9%, Pd 6.83%, others 21.07%. Alloy D; Au 41.8%, Ag 34.4%, Pd 6.95%, others 16.85%. 3. The ultimate tensile strength of the four alloys was in the range of $31{\sim}82kg/mm^2$. The test results were shown in the below order from the highest value; As-cast condition; D, B, C, A. Softening heat treament; B, C, D, A. Hardening heat treatment; D, B, C, A. 4. The test :results of the elongation rate for each alloy were in the range of $0.5{\sim}18%$. The test results were shown in the below order from the highest value; As-cast condition; A, D, B, C. Softening heat treatment; A, C, D, B. Hardening heat treatment; C, D, B, A. 5. Vickers hardness for each of the four alloys was in the range of $120{\sim}230$. The test results were shown in the below order from the highest value; As-cast condition; C, B, D, A Softening heat treatment; D, B, C, A. Hardening heat treatment; D, A, C, B. 6. There were no differences in the physical properties between as-cast condition and softening heat treatment.

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분무 Al-Zn-Mg 합금의 기계적 성질 및 미세조직에 미치는 Ag 첨가의 영향 (A Study on the Effects of Ag Addition on the Mechanical Properties and Microstructure in Atomized Al-Zn-Mg Alloys)

  • 신희상;정태호;남태운
    • 한국주조공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.456-465
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    • 1999
  • The overall objective of this study is to investigate the effect of Ag addition on the mechanical properties and microstructure of rapid solidified 7000 Al series alloys. Al-Zn-Mg-Cu alloys with small amounts of Ag was fabricated into the powder by gas atomization. The powder was extruded after the cold compaction and degassing and then followed by T6 heat treatment. Microstructure observation, phase analysis, room and high temperature tensile test and hardness test were pursued. The tensile strength and hardness of Ag-added alloy after heat treatment was increased with increasing Ag contents. However, the elongation of extruded alloys was not increased as much as to be expected. The reason of this result seems to be related to $the{\Omega}$ phase, which contribute to the high temperature strength stability of Al-Cu-Zn alloys through the formation of eutectoid with Ag addition.

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불순물의 종류에 따른 형상기억합금의 열처리효과 (The effect of thermal treatment of shape memory alloy with the kind of impurity)

  • 박성근;유병길;진광수;김기완
    • 센서학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.500-507
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    • 1997
  • 형상기억 합금의 정밀한 동작 온도 조절을 위한 불순물의 종류에 따른 형상기억합금의 열처리 효과를 연구하였다. 급냉온도에 따른 전기 저항 측정으로 Cu-17.25Zn-15Al 및 Cu-17.25Zn-15Al-1Ag/Fe 의 열처리에 의한 마르텐사이트 변태온도의 변화를 측정하였다. 승온율에 따른 DSC(Differential scanning calorimeter) 측정으로 고온모상에서의 상전이 온도와 종류를 구별하였다. 그리고 XRD 측정으로 구조 변화를 관찰하였다. Cu-17.25Zn-15Al 합금에서 고온 모상의 규칙-불규칙 전이온도인 $T_{B2}$, $T_{L21}$은 각각 809K와 610K이고. Cu-17.25Zn-15Al-1Ag 및 Cu-17.25Zn-15Al-1Fe 시료의 $T_{B2}$, $T_{L21}$은 각각 794K, 610K 그리고 803K, 613K 이다. 모든 시료에서 $T_{B2}$ 근방에서의 급냉은 마그텐사이트. 변태온도를 높이지만 $T_{L21}$ 근방에서의 급냉은 마르텐사이트 변태온도를 낮춘다.

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Estimation of the chemical compositions and corresponding microstructures of AgInCd absorber under irradiation condition

  • Chen, Hongsheng;Long, Chongsheng;Xiao, Hongxing;Wei, Tianguo;Le, Guan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권2호
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    • pp.344-351
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    • 2020
  • AgInCd alloy is widely used as neutron absorber in nuclear reactors. However, the AgInCd control rods may fail during service due to the irradiation swelling. In the present study, a calculational method is proposed to calculate the composition change of the AgInCd absorber. Calculated results show that neutron fluence has significant impact on the chemical compositions. Ag and In contents gradually decrease while Cd and Sn conversely increases from the center to the rim of AgInCd absorber due to the depression of neutron flux. The composition change at the surface is higher almost two times than that at the center. Based on the calculated compositions, six simulated AgInCdSn alloys were prepared and examined. With the increase of Cd and Sn, the simulated AgInCdSn alloys transform from a single fcc phase into the mixed fcc and hcp phases, and finally into the single hcp phase. The atomic volume of the hcp phase is obviously larger than the fcc phase. The fcc-hcp transformation results in considerable volume swelling of the AgInCd absorber. Moreover, the lattice parameters of the fcc and hcp phases gradually increase with Cd and Sn contents, which also can induce small volume swelling.

An extensive investigation on gamma ray shielding features of Pd/Ag-based alloys

  • Agar, O.;Sayyed, M.I.;Akman, F.;Tekin, H.O.;Kacal, M.R.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권3호
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    • pp.853-859
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    • 2019
  • A comprehensive study of photon interaction features has been made for some alloys containing Pd and Ag content to evaluate its possible use as alternative gamma radiations shielding material. The mass attenuation coefficient (${\mu}/{\rho}$) of the present alloys was measured at various photon energies between 81 keV-1333 keV utilizing HPGe detector. The measured ${\mu}/{\rho}$ values were compared to those of theoretical and computational (MCNPX code) results. The results exhibited that the ${\mu}/{\rho}$ values of the studied alloys are in the same line with results of WinXCOM software and MCNPX code results at all energies. Moreover, Pd75/Ag25 alloy sample has the maximum radiation protection efficiency (about 53% at 81 keV) and lowest half value layer, which shows that Pd75/Ag25 has superior gamma radiation shielding performance among the other compared alloys.

소량의 Ag를 함유하는 Sn-Ag-Cu-In계 솔더 재료의 특성 분석 (Characteristics of Sn-Ag-Cu-In Solder Alloys Incorporating Low Ag Content)

  • 유아미;이종현;이창우;김목순;김정한
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.18-18
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    • 2007
  • 지난 수년 동안 Sn-3.0Ag-0.5Cu 합금은 전자산업의 표준 무연솔더 조성으로 전자제품의 제작에 사용되어져 왔으며, 그 신뢰성도 충분히 검증되어 대표적인 무연 솔더 조성으로의 입지를 굳혀왔다. 그러나 전자제품의 mobile화에 따른 내충격 신뢰성에 대한 요구와 최근의 급격한 Ag 가격의 상승은 Ag 함량의 축소에 의한 원가절감을 요청하게 되었으며, 이에 따라 소량의 Ag를 함유하는 솔더 조성 개발에 대한 연구가 산업 현장을 중심으로 절실히 요청되고 있다. Sn-Ag-Cu의 3원계 함긍에서 Ag는 합금의 융점을 낮추고, 강도와 같은 합금의 기계적 특성을 증가시키는 한편, 모재에 대한 합금의 젖음성을 향상시키는데 필수적인 원소로 인식되고 있다. 따라서 Sn-Ag-Cu의 3원계 함금에서 Ag의 함량을 감소시키게 되면, 합금액 액상선 온도와 고상선 온도가 벌어져 pasty range(또는 mush zone)가 증가하게 되고, wettability도 감소하게 되어 솔더 합금으로서의 요구 특성을 많이 상실하게 된다. 또한 Ag 함량을 감소시키게 되면 합금의 elongation이 향상되면서 내 impact 수명이 향상되는 효과를 볼 수 있으나, 합금의 creep 특성 및 기계적인 강도는 감소하면서 열싸이클링 수명은 감소하는 경향을 나타내게 된다. 따라서 솔더 합금의 내 impact 수명과 열싸이클링 수명을 동시에 만족시키지 위해서는 Ag 함량을 최적화하기 위한 고려가 필요하며, 합금원소에 대한 연구가 요청된다고 하겠다. 한편 Ag의 함량을 3wt.% 이상으로 첨가할 경우에도 비교적 느린 응고 속도에서는 조대한 판상의 $Ag_3Sn$ 상을 형성하는 경향이 있어 외관 물량을 야기 시킬 가능성이 매우 커지는 현상도 보고되고 있다. 따라서 Ag의 첨가량을 최적화 하면서 솔더 재료로서의 특성을 계속적으로 유지하기 위해서는 제 4 원소의 함유가 필수적이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 Sn-Ag-Cu계에 첨부하는 제 4원소로서 In을 선택하였다. 비록 In은 Ag보다 고가이기 때문에 산업적인 적용을 위한 솔더 합금 원소로는 거의 각광받지 못했으나, 본 연구의 결과로는 In은 매우 소량 첨가할 경우에도 Sn-Ag-Cu계 합금, 특히 소량의 Ag를 함유하는 Sn-Ag-Cu계 합금의 wettabilty와 기계적 특성 향상에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 결론적으로 본 연구를 통해 구현된 Sn-Ag-Cu-In계 최적 솔더 조성의 경우 Sn-3.0Ag-0.5Cu의 표준 조성에 비하여 약 18%의 원자재 가격 절감을 도모할 수 있을 것으로 예상되는 한편. Sn-3.0Ag-0.5Cu에 유사하거나 우수한 wettability 특성을 나타내었고. Sn-1.0Ag-0.5Cu 또는 Sn-l.2Ag-0.5Cu-0.05Ni 조성보다는 월등히 우수한 wettability 특성을 나타내었다. 더구나 Sn-Ag-Cu-In계 최적 솔더 조성은 합금의 강도 저하는 최소화 시키면서 합금의 elongation은 극적으로 향상시켜 합금의 toughness 값이 매우 우수한 특성을 가짐을 알 수 있었다. 이렇게 우수한 toughness 값은 솔더 조인트의 대표적 신뢰성 요구 특성인 열싸이클링 수명과 내 impact 수명을 동시에 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다. 요컨대 본 연구를 통해 구현된 Sn-Ag-Cu-In계 솔더 조성은 최적 솔더 조성에서 요구되는 4가지 인자, 즉, 저렴한 원재료 가격, 우수한 wettability 특성, 합금 자체의 높은 toughness, 안정하고 낮은 성장 속도의 계면 반응층 생성을 모두 만족시키는 특징을 가짐으로서 기존 무연솔더 조성의 새로운 대안으로 자리 잡을 것으로 기대된다.

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In, Bi를 함유한 Sn-Ag계 무연솔더의 솔더링성 연구 (A Study on the Solderability of In and Bi Contained Sn-Ag Alloy)

  • 김문일;문준권;정재필
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.43-47
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    • 2001
  • Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더는 중온계 무연솔더의 하나로서 개발되었다. In함유 솔더는 고가이지만, 솔더의 융점은 Sn-Ag-Cu 합금계보다 낮다. 본 연구에서 사용된 Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더의 용융범위는 188~$204^{\circ}C$ 사이이다. 본 연구에서는 Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더의 무연솔더로서의 적용가능성을 조사하기 위하여 솔더의 젖음특성을 평가하였다. Sn-3Ag-8Bi-5In 솔더의 젖음성을 기존 솔더 및 다른 무연솔더와 비교하기 위하여 Sn-37Pb, Sn-3.5Ag 공정솔더의 젖음특성도 조사하였다. 실험결과 영점시간과 젖음시간은 Sn-3Ag-8Bi-5In솔더의 경우 $240^{\circ}C$에서 각각 1.1, 2.2 초로서 Sn-37Pb 및 Sn-3.5Ag 무연솔더에 비하여 비슷하거나 다소 우수하였다. 또한, Sn-3Ag-8Bi-5In의 평형젖음력은 $240^{\circ}C$에서 5.8 mN으로 Sn-37Pb 솔더보다 낮고 Sn-3.5Ag 솔더보다 높았다.

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Changes in the electrochemical properties of air-formed oxide film-covered AZ31 Mg alloy in aqueous solutions containing various anions

  • Fazal, Basit Raza;Moon, Sungmo
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.96.2-96.2
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    • 2017
  • This research was conducted to investigate the electrochemical properties of the thin air-formed oxide film-covered AZ31 Mg alloy. In this work, native air-formed oxide films on AZ31 Mg alloy samples were prepared by knife-abrading method and the changes in the electrochemical properties of the air-formed oxide film were investigated in seven different electrolytes containing the following anions $Cl^-$, $F^-$, $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$, $CH_3COO^-$, $CO{_3}^{2-}$ and $PO{_4}^{3-}$. It was observed from open circuit potential (OCP) transients that the potential initially decreased before gradually increasing again in the solutions containing only $CO{_3}^{2-}$ or $PO{_4}^{3-}$ ions, indicating the dissolution or transformation of the native air-formed oxide film into new more protective surface films. The Nyquist plots obtained from electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed that there was growth of new surface films with immersion time on the air-formed oxide film-covered specimens in all the electrolytes; the least resistive surface films were formed in fluoride and sulphate baths whereas the most protective film was formed in phosphate bath. The potentiodynamic polarization curves illustrated that passive behaviour of AZ31 Mg alloy under anodic polarization appears only in $CO{_3}^{2-}$ or $PO{_4}^{3-}$ ions containing solutions and at more than $-0.4V_{Ag/AgCl}$ in $F^-$ ion containing solution.

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