Sula-ajan merkitys juotoksen kaasukuplamäärään ja leikkauslujuuteen höyryfaasijuottamisessa
Junttila, Sami (2007)
Junttila, Sami
Kajaanin ammattikorkeakoulu
2007
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201003042739
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201003042739
Tiivistelmä
Yksi tärkeimmistä tekijöistä, jotka vaikuttavat juotosliitosten luotettavuuteen, on kaasukuplien koko ja määrä.
Juotosliitosten luotettavuutta voidaan ennustaa tutkimalla niitä x-ray-laitteella. Mekaaninen luotettavuus pystytään
toteamaan erilaisilla veto- ja leikkauslujuustesteillä.
Tässä insinöörityössä tutkittiin sula-ajan muuttumisen merkitystä juotoksen kaasukuplamäärään ja leikkauslujuuteen
höyryfaasijuottamisessa. Tutkimuksessa hyödynnettiin Taguchi-menetelmää, jossa ortogonaalimatriisien
avulla voidaan huomattavasti vähentää suoritettavien kokeiden määrää.
Työssä käytettiin kolmea lyijytöntä juotospastaa, joista kaksi on tuotantokäytössä työn toimeksiantajalla. Piirilevynä
tutkimuksissa oli Kajaanin ammattikorkeakoulun avaimenperän piirilevy, jonka pinnoitteeksi valittiin lyijytön
immersiotina. Komponenttien osalta tutkimus rajattiin koskemaan vain pintaliitosvastuksia.
Koesuunnittelussa tutkimuksen parametreiksi eli tekijöiksi valittiin höyryfaasiuunin teho, juotospasta ja pastanpainon
osalta raakkelin vetonopeus ja paine. Neljällä tekijällä, joilla oli kolme tasoa, Taguchi-menetelmässä käytettiin
ortogonaalimatriisia L9, jossa oli yhteensä yhdeksän koetta. Jokaisessa kokeessa piirilevyille juotettiin 40
komponenttia, tutkittiin juotosten kaasukuplien koko ja määrä x-ray-laitteella sekä mitattiin komponentin irrottamiseen
tarvittu voima leikkauslujuustestillä. Lisäksi kaikki kokeet suoritettiin kaksi kertaa, jotta varmistuttiin
tulosten oikeellisuudesta.
Työn tuloksista ilmenee, että sula-ajan lyhentyessä kaasukuplamäärä laskee. Kuitenkin liian lyhyellä sula-ajalla kaasukuplamäärä
lähtee nousemaan, koska muodostuvilla kaasukuplilla ei ole riittävästi aikaa poistua juotteesta.
Leikkauslujuuteen sula-ajalla ei ollut merkitystä.
Juotosliitosten luotettavuutta voidaan ennustaa tutkimalla niitä x-ray-laitteella. Mekaaninen luotettavuus pystytään
toteamaan erilaisilla veto- ja leikkauslujuustesteillä.
Tässä insinöörityössä tutkittiin sula-ajan muuttumisen merkitystä juotoksen kaasukuplamäärään ja leikkauslujuuteen
höyryfaasijuottamisessa. Tutkimuksessa hyödynnettiin Taguchi-menetelmää, jossa ortogonaalimatriisien
avulla voidaan huomattavasti vähentää suoritettavien kokeiden määrää.
Työssä käytettiin kolmea lyijytöntä juotospastaa, joista kaksi on tuotantokäytössä työn toimeksiantajalla. Piirilevynä
tutkimuksissa oli Kajaanin ammattikorkeakoulun avaimenperän piirilevy, jonka pinnoitteeksi valittiin lyijytön
immersiotina. Komponenttien osalta tutkimus rajattiin koskemaan vain pintaliitosvastuksia.
Koesuunnittelussa tutkimuksen parametreiksi eli tekijöiksi valittiin höyryfaasiuunin teho, juotospasta ja pastanpainon
osalta raakkelin vetonopeus ja paine. Neljällä tekijällä, joilla oli kolme tasoa, Taguchi-menetelmässä käytettiin
ortogonaalimatriisia L9, jossa oli yhteensä yhdeksän koetta. Jokaisessa kokeessa piirilevyille juotettiin 40
komponenttia, tutkittiin juotosten kaasukuplien koko ja määrä x-ray-laitteella sekä mitattiin komponentin irrottamiseen
tarvittu voima leikkauslujuustestillä. Lisäksi kaikki kokeet suoritettiin kaksi kertaa, jotta varmistuttiin
tulosten oikeellisuudesta.
Työn tuloksista ilmenee, että sula-ajan lyhentyessä kaasukuplamäärä laskee. Kuitenkin liian lyhyellä sula-ajalla kaasukuplamäärä
lähtee nousemaan, koska muodostuvilla kaasukuplilla ei ole riittävästi aikaa poistua juotteesta.
Leikkauslujuuteen sula-ajalla ei ollut merkitystä.