Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPengembangan bahan solder bebas timbal menjadi hal penting, sejak penerapan RoHS. Namun, beberapa kandidat untuk solder bebas timbal memiliki beberapa kelemahan seperti banyak pertumbuhan intermetalik (IMC), dan titik lebur yang sedikit lebih tinggi. Salah satu metode yang digunakan untuk membuat solder bebas timbal adalah dengan menambahkan elemen paduan lainnya. Salah satu elemen paduan yang menjanjikan adalah dengan memvariasikan konten Bismuth (Bi). Differential Scanning Calorimetry, Difraksi sinar-X dan Potensiodinamik digunakan untuk karakterisasi. Hasilnya menunjukkan bahwa titik leleh berkurang. Struktur Sn yang di doping Bi menunjukkan fase tunggal tetragonal Sn dan parameter kristal yang berbeda. Dari uji potensiodinamik, sampel menunjukkan laju korosi yang berbeda. Kesimpulannya, solder bebas timbal Sn-Bi berpotensi sebagai kandidat untuk menggantikan bahan solder timah yang bebas timbal.

---

ABSTRACT

The development of lead free solder materials has become urgent, since the implementation of RoHS. However, some candidates for lead free solder have several weaknesses such as many of intermetallic growth (IMC), slightly higher of melting point. One of the methods used to make lead free solder is by the addition of other alloying element. One of the promising alloying elements is by varying Bismuth (Bi) content. Differential Scanning Calorimetry, X ray Difraction and Potensiodynamic were used for characterization. The results show the melting point reduced. The structure of Bi doped Sn show single phase tetragonal Sn and different crystal parameter have been obtained. From Potensiodynamic test, The samples show different corrosion rate. In conclusion, Sn-Bi lead free solder is potential candidat for replacing Lead-free solder materials."

"Pb telah sejak lama digunakan sebagai campuran dalam paduan solder. Selain berfungsi untuk menurunkan suhu lebur pada paduan solder, logam Pb juga berperan penting untuk menekan pertumbuhan whisker pada paduan solder. Pada penelitian ini telah dilakukan penentuan kapasitas panas sebagai fungsi temperatur Cp(T) dari paduan solder Sn-Pb dengan menggunakan kalorimeter DSC. Dengan penggunaan DSC, data terukur dikonversi langsung untuk menentukan Cp(T). Titik lebur semakin menurun seiring dengan banyaknya logam Pb yang ditambahkan dalam paduan solder. Dari sampel yang mempunyai komposisi (wt%) Sn paling banyak, maka nilai Cp yang didapat secara eksperimen akan semakin kecil bila dibandingkan dengan hasil perhitungan Cp teoritis. Sampai pada sampel 5, terlihat nilai Cp lebih besar bila di bandingkan dengan nilai Cp hasil perhitungan teoritis. Dan pada komposisi 60Sn-40Pb, pada sampel 6, nilai Cp eksperimen turun kembali.Difraksi sinar-X (XRD) dan Scanning Electron Microscope (SEM) digunakan sebagai analisa fasa dan pengamatan pada struktur permukaan tiap variasi paduan solder. Analisa pola difraksi XRD menggunakan aplikasi GSAS. Diperoleh 2 fasa pada paduan solder yaitu, fasa Sn dan fasa Pb. Dari hasil refine GSAS, terlihat bahwa terdapat 2 fasa Sn dengan struktur yang berbeda, yaitu kubik dan tetragonal. Sedangkan untuk fasa Pb berstruktur kubik. Pada masing-masing fasa diamati pergeseran sudut difraksi dan perubahan ukuran kristalitnya. . Penambahan logam Pb pada paduan Solder Sn-Pb mengakibatkan sudut difraksi pada 6 variasi komposisi paduan solder Sn-Pb bergeser dan ukuran kristalinya mengalami perubahan. Perubahan ukuran kristalit yang diamati pada pada setiap fasa.

---

Pb metal has long been used as a mixture of solder alloy. Besides working to lower the melting temperature of solder alloys and has an important role to suppress whisker growth in solder alloys. This study has been conducted to determine the heat capacity (Cp) as a function of temperature (T) of Sn-Pb solder alloy using DSC calorimeter. With the use of DSC, the measured data were converted directly to determine the Cp (T). Melting point decreases as the amount of Pb metal is added in the solder alloy. X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscope (SEMs) were used as phase analysis and observations on the surface structure of each variation of the solder alloy. Analysis of XRD diffraction patterns using GSAS applications. Retrieved two fasa solder alloy that is, fasa Sn and Pb. In each of fasa has observed of the diffraction angle shift and the change in size cristalit. Addition of Pb in Sn-Pb solder alloys resulted in six variations of the diffraction angle compositions of Sn-Pb solder alloy and the size crystallite shift changes. The crystallite size changes were observed in eight areas showed no trend with increasing amont of Pb in the solder alloy."

"Die soldering terjadi ketika lelehan alumunium menempel ke permukaan material cetakan dan tetap tertinggal setelah pengeluaran produk cor, yang berakibat pada peningkatan biaya produksi dan kehilangan produksi pada industri pengecoran. Perlakuan permukaan seperti nitridisasi dianggap sebagai cara yang efektif dalam menahan terjadinya reaksi soldering. Pada penelitian ini, baja perkakas H13 dengan tiga perlakuan permukaan berbeda dicelup ke dalam lelehan alumunium ADC12 pada temperatur 680°C dan di tahan selama 30 detik, 30 menit, 2 jam, dan 5 jam.Karakterisasi permukaan baja difokuskan pada struktur mikro, distribusi kekerasan, komposisi kimia, kekasaran permukaan, dan kehilangan berat dari baja perkakas H13. Hasilnya ditemukan bahwa shot peening sebelum nitridisasi menghasilkan kekerasan permukaan dan kedalaman lapisan nitrida yang lebih tinggi, yaitu 1033 HV (68 HRC) dan 105 µm, dibanding dengan perlakuan nitridisasi saja, 1033 HV (68 HRC) dan 105 µm.Hasil pernelitian ini juga menunjukkan bahwa perlakuan permukaan yang berbeda memberikan morfologi permukaan yang berbeda, dimana perlakuan shot peening saja menghasilkan kecenderungan soldering yang disertai pembentukan lapisan intermetalik; namun soldering tidak ditemukan pada permukaan dengan perlakuan nitridisasi dan shot peening yang dilanjut dengan nitridisasi.

---

Die soldering occurs when molten aluminum sticks to the surface of a die material and remains there after the ejection of the part. This resulted in low productivity and economic value in the foundry industry. Nitriding surface treatment is considered as an effective way to prevent soldering. In this research, H13 tool steel with three different surface treatments were dipped into the molten of ADC12 at temperature 680°C and held for 30 seconds, 30 minutes, 2 hours, and 5 hours.

Characterizations on the surface of the steel were focused on the microstructure, microhardness profile, chemical composition, surface roughness, and weight loss of the H13 tool steel. It was found that shot peening prior to nitriding gives a higher surface hardness and depth of nitride layer of H13 tool steel, 114 HV (>70 HRC) and 120.5 µm, than the nitriding only process, 1033 HV (68 HRC) and 105 µm.

The research results also showed that different surface treatment produced different morphologies of the steel surface in which the shot peening only treatment showed a soldering tendency with the present of intermetallic layer; while the soldering was not found on the nitrided and shot peened - nitrided sample."

"Masalah kontaminasi lingkungan yang diakibatkan oleh penggunaan timbal menjadi perhatian yang serius beberapa tahun belakangan ini. Persoalan ini kemudian menggerakkan para pelaku industri untuk perlahan-lahan meninggalkan material solder yang mengandung timbal dan mengembangkan alternatif material solder yang bebas timbal, diantaranya paduan Sn-Cu. Dalam penelitian tugas akhir ini, paduan Sn-Cu dibuat dengan menggunakan lnetode peleburan yang dilakukan pada atmosfer nitrogen. Variasi sampel paduan yang dibuat adalah paduan hypoeutektik, eutektik dan hypereutektik Sn-Cu. Dari hasil karakterisasi XRD memperlihatkan bahwa puncak-puncak utama yg teridentifikasi merupakan milik β-Sn dengan struktur Kristal tetragonal dengan disertai pertumbuhan puncak yang dimiliki senyawa intennetalik Cu6Sn5. Karakterisasi termal dari semua paduan yang didapatkan rnenggunakan DSC menunjukkan penurunan titik lebur paduan Sn-Cu keseluruhan akibat penambahan Cu. Ini terlihat dari besarnya titik lebur paduan Sn99.8%-Cu0.2% yaitu 224.5°C kemudian menurun menjadi 220.1°C pada paduan Sn98.1%-Cu1.9%. Pengaruh penambahan Cu juga terlihat pada sifat kekerasan dari semua variasi paduan Sn-Cu yaitu kekerasan paduan meningkat seiring Cu yang bertambah pada paduan. Hal ini dikonfirmasi dari hasil test menggunakan vicker hardness fest. Peningkatan ini cukup signifikan yaitu dari 0.56 kgf/mm2 pada paduan Sn99.8%-Cu0.2% menjadi 41.2 kgf/mm2 pada paduan Sn98.1%-Cu1.9%. Kenaikan nilai kekerasan ini diakibatkan oleh pembentukan senyawa intermetalik Cu6Sn5 sebagaimana dibuktikan dari hasil XRD.

---

Environment contamination issue caused by lead utilization had become a serious interest for years back then. This issue afterwards, force industrial performer to slowly leaves solder material based on lead and developed lead-free solder materials. Sn-Cu alloys on this thesis paper have been done using fusion method within nitrogen atmosfer. All variation made consist of hypoeutectic, eutectic and hypereutectic Sn-Cu alloy.

Structural characterization for all variation shows that primary peaks that observed have been identiyied as ,β-Sn peak with growth of intermetallic compound Cu6Sn5 peak. Thermal studies using DSC revealed that addition of Cu could lowering melting point ofSn-Cu totally. Lowering of melting point can be seen from Sn99.8%-Cu0.2% alloy which have 224.5°C decrease to 220.1°C for Sn98.1%-Cu1.9% alloy. Cu addition also have impact to raise hardness value of Sn-Cu alloy obtain from Wckers Hardness test. Hardness value of Sn99.8%-Cu0.2% alloy raise significantly from 0.56 kgf/mm2 to 41.2 kgf/mm2 for Sn98.1%-Cu1.9%. Increase on this hardness value caused by growth of intermetallic compound Cu6Sn5 when increasing Cu, which this result correspond with XRD result."

"Perkembangan industri elektronik di Indonesia semakin maju pesat dan tentunya membutuhkan tingkat akurasi produksi yang tinggi serta proses yang ramah terhadap lingkungan. Paduan solder SnPb perlu ditinjau karena sudah dilarang pengunaanya mulai 1 juli 2006 di negara maju mengingat sifat toxic Pb yang sangat berbahaya. Sebagai salah satu alternatif untuk mengganti unsur Pb maka dilakukan modifikasi unsur Zn yang dipadukan dengan unsur timah (Sn) dan tembaga(Cu) untuk memperoleh sifat fisik dan mekanik yang mendekati sifat SnPb. Metoda penggabungan secara metalurgi pada proses pembasahan dengan dasar sudut kontak dan pencapaian suhu solidus juga sebagai bentuk karakterisasi yang diperlukan. Pengujian dilakukan terhadap paduan terner Sn-0.7Cu-xZn dengan metoda peleburan Sn dan Cu yang dilanjutkan dengan penambahan variasi unsur Zn 22,24;19,37;16,47,15,14;14,29 dan 9,08 % dan dilakukan pengujian temperatur leleh (DSC test) serta pengujian pemanasan diatas tembaga,, mampu basah (wettability), tegangan geser (shear stress),kerapatan massa(density), kekerasan mikro dan makro(Micro and Macro hardness), dan pengamatan struktur mikro. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan kandungan Zn pada paduan terner berbasis Sn-0.7Cu-xZn akan menurunkan temperatur leleh secara signifikan. Kekuatan geser paduan terner terbesar diperoleh pada penambahan 9,08% Zn serta terkecil diperoleh pada penambahan 22,24 % Zn. Tingkat kekerasan paduan terner Sn0.7CuxZn terbesar diperoleh pada prosentase 22,24 % Zn dan terkecil diperoleh pada prosentase 9,08% Zn. Adapun dari pengamatan struktur mikro terlihat bahwa sebaran fasa intermetalik Cu3Sn dan fasa eutektik Sn cukup signifikan terjadi pada paduan Sn0.7CuxZn.

---

Electronic industrial has developed rapidly as customer consumption. So that for an accuracy level and environmentally friendly is needed as base on production process. SnPb soldering is banned in developed country since july 2006, then the aim is to explore the material which have to eliminate Pb by using other free lead element to void toxic of lead solder as human health and environment protection. One of the potential element was studied is Zinc alloyed Tin and Copper on variety composition of Zinc. The method was carried out by using XRD measurement, microstructure observation and melting point tested to analyses hardness, shear strength and wettability behavior.

Experimentally as shown that increasing of Zn (22,24;19,37;16,47;15,14;14,29 and 9,08) has effect to physically and mechanical properties. Shear stress on terner alloys has higher value in 22,24%Zn, and lower value in 14,29%Zn. Hardness level on terner alloys has higher value in 14,29%Zn and lower value in 12%Zn. Melting point has decreasing in increasing of Zinc content. Metallography observation has identified that intermetalic Cu3Sn and eutectic Sn are scattered in Sn0.7CuxZn alloy."

"Die soldering merupakan fenomena terbentuknya lapisan intermetalik pada antarmuka cetakan dan paduan aluminium yang dapat menyebabkan kegagalan cetakan sehingga dapat menurunkan produktivitas produksi. Soldering sering terjadi di sekitar gate pada kecepatan injeksi molten tinggi terutama pada aplikasi High Pressure Die Casting (HPDC). Untuk mengetahui pengaruh kecepatan injeksi dan unsur paduan Mn dalam molten terhadap soldering, maka dilakukan percobaan pencelupan dinamis sampel baja H13 over temper ke dalam Al-12%Si dengan variasi kandungan Mn. Hasilnya, diperoleh lapisan intermetalik berupa compact layer dimana ketebalannya meningkat dengan meningkatnya kecepatan. Paduan Al-12%Si dengan 0,5-0,7%Mn merupakan kondisi optimum untuk menurunkan ketebalannya. Pada rentang tersebut, Mn berperan secara tidak langsung dalam menurunkan kekerasan intermetalik. Mekanisme yang berperan dalam pembentukan intermetalik ini yaitu erosi, difusi, dan atau disolusi.

---

Die soldering is the phenomenon of intermetallic layers formation on the interface of die and aluminum alloys that can cause failure of the die so that it can be productivity production downtime. Soldering often occurs around the gate at high injection molten velocity, especially on High Pressure Die Casting (HPDC) application. To determine the effect of injection velocity and the element of manganese (Mn) in the molten alloy to soldering, the dynamic immersion test performed over-tempered H13 steel samples in the Al-12%Si with Mn content variations.

The results, obtained in the form of compact intermetallic layer thickness layer which tends to increase with increasing velocity. Al-12%Si alloys with 0.5-0.7% Mn content is the optimum conditions to reduce its thickness. At that range, Mn act indirectly to reduce the intermetallic hardness. The mechanisms that play a role for intermetallic formation is erosion, diffusion, and or dissolution."

"Paduan Al-7wt%Si merupakan salah satu jenis paduan aluminium silikon yang memiliki aplikasi besar dalam dunia pengecoran khususnya proses die casting. Dalam aplikasi di dunia industri die casting terdapat problem yang disebut dengan die soldering. Die soldering adalah fenomena menempelnya aluminium cair pada permukaan material cetakan dan ada bagian benda casting yang tersisa ketika dikeluarkan dari cetakan. Reaksi die soldering biasanya terjadi pada pengecoran cetak tekan dengan tekanan tinggi dalam paduan aluminium dan membentuk lapisan intermetalik antara aluminium cair dan cetakan. Fenomena ini menyebabkan rusaknya cetakan serta mengakibatkan kualitas permukaan cetakan yang jelek, sedangkan biaya akan terus meningkat. Penelitian ini dilakukan untuk melihat karakteristik pembentukan ketebalan dan kekerasan dari lapisan intermetlic selama proses pencelupan. Dalam penelitian ini, ditemukan adanya lapisan fasa binary dari lapisan intermetalik FeAl2, Fe2Al5, and FeAl3 yang ditemukan di permukaan baja. Penelitian ini bertujuan untuk mencari morfologi dan karakteristik dari lapisan AlxFeySiz yang meliputi ketebalan dan kekerasan selama proses pencelupan. Material cetakan untuk penelitian ini adalah baja perkakas H13 yang dicelup dengan Al-7wt%Si dengan temperatur holding 700°C, 720°C, dan 740°C serta penambahan mangan dengan 0.1, 0.3, 0.5, dan 0.7 %. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penambahan mangan diatas 0.3% pada temperatur 700°C efektif menurunkan die soldering dari ketebalan lapisan 101 mikron sampai 86 mikron di kadar 0,5%Mn dan 54 mikron pada kadar Mn 0,7%. Fenomena tersebut juga terjadi pada temperatur 740°C. Sedangkan pada temperatur 720°C, penambahan Mn efektif menurunkan fenomena die soldering setelah penambahan 0.5%Mn. Adapun kekerasan lapisan intermetalik sangat bervariasi, hal ini disebabkan karena ukuran kekerasan sangat tergantung terhadap kandungan paduan FexAly yang terdapat dalam lapisan. Semakin banyak kandungan Fe dalam paduan lapisan intermetalik FexAly, maka kekerasannya semakin meningkat, begitu juga sebaliknya. Dengan demikian, penambahan mangan terhadap Al-7wt%Si tidak mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kekerasan lapisan intermetalik.

---

Al-7wt%Si is one of aluminium alloys which have largest application in the world of casting, especially in die casting process. In the application of die casting technology, there is a dominant problem names die soldering. Die soldering is a phenomenon in which molten aluminium ?welds? to the die surface and remains there after the ejection of the part. Soldering reactions are commonly observed during high pressure die casting of aluminium alloys, and involve the formation and growth of interfacial intermetallic layers between the die and the cast alloy. This phenomenon resulting in damage to the die and poor surface quality of the casting, but increase the production cost. This research is done to study the thickness and hardness characteristic formation of the intermetallic layers during dipping test.

In this research, the appeared binary phase of intermetallic layer is FeAl2, Fe2Al5, and FeAl3 which available at steel?s surface. This research aim is investigating morphology and characteristic of AlxFeySiz intermetallic layer which consist thickness and hardness of the layer during immersing period. The testing material for this research is annealed tool steel H13 which is immersed at Al-7%Si with various holding temperature at 700°C, 720°C, and 740°C and also added by four types mangan (Mn) composition at each temperature. The compositions of this mangan are 0.1, 0.3, 0.5, and 0.7 %.

From the laboratory activity, it was clearly shown that additional Mn above 0.3% at 700°C can decrease die soldering effect significantly. This phenomenon can be seen from the intermetallic layer thickness formed with additional Mn at 101 to 86 micron for 0.5% Mn content and 54 micron for 0.7% Mn. This tendency is happen for 740°C reacting temperature also. But for 720°C reacting temperature, the effect of additional Mn for decreasing die soldering effect start from 0.5% Mn content.

Then, intermetallic layer formed are vary due to FexAly alloy content at layer itself. The more FexAly alloy content, the more hardness level formed; and vice versa. So that, additional Mn to Al-7wt%Si did not have significant effect to hardness of intermetallic layer formed due to spreading of random hardness level at each intermetallic layer."

"Lead-free solders are used extensively as interconnection materials in electronic assemblies and play a critical role in the global semiconductor packaging and electronics manufacturing industry. Electronic products such as smart phones, notebooks and high performance computers rely on lead-free solder joints to connect IC chip components to printed circuit boards. Lead free solder : mechanics and reliability provides in-depth design knowledge on lead-free solder elastic-plastic-creep and strain-rate dependent deformation behavior and its application in failure assessment of solder joint reliability. It includes coverage of advanced mechanics of materials theory and experiments, mechanical properties of solder and solder joint specimens, constitutive models for solder deformation behavior; numerical modeling and simulation of solder joint failure subject to thermal cycling, mechanical bending fatigue, vibration fatigue and board-level drop impact tests."