دکتر همام نفاخ موسوی، عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس و از محققان این طرح در گفت‌وگو با ایسنا، یکی از مهمترین کاربردهای لحیم را در صنایع الکترونیک دانست و گفت: اتصال لحیم عملکرد مکانیکی، الکترونیکی و حرارتی را با هم بر عهده دارد، از این رو قابلیت اتصال لحیم در صنایع الکترونیکی بسیار حائز اهمیت است.

وی اضافه کرد: در سال ۲۰۰۶ به دلیل مسائل زیست محیطی، استفاده از سرب در صنایع الکترونیک ممنوع شد؛ از این رو تحقیقات به سمت طراحی سیستم‌های جدید برای لحیم سوق پیدا کرد و در میان انواع لحیم‌های بدون سرب پایه قلع، ترکیب مس، نقره و قلع به عنوان پرکاربردترین لحیم آلیاژی بدون سرب مورد قبول واقع شد.

موسوی در عین حال خاطر نشان کرد: اما با وجود ویژگی‌های مناسب از جمله دمای ذوب پایین، استحکام بهینه، مقاومت به خستگی بالا و پایایی برخی از مسائل چون افزایش قیمت ناشی از درصد زیاد نقره، مقاومت خزشی پایین و کاهش قابلیت اطمینان ناشی از ترکیبات بین فلزی ضخیم فصل مشترک در لحیم‌های SAC حل نشده است.

عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس اضافه کرد: برای رفع این چالش به مطالعاتی در زمینه لحیم‌های SAC با درصد نقره کم پرداختیم. با کاهش درصد نقره با وجود افزایش جذب انرژی و توانایی خنثی کردن تنش اعمالی، خواص حرارتی مانند خستگی حرارتی و عمر خزش لحیم کاهش می‌یابد.

این محقق ادامه داد: از این رو برای بهبود خواص این لحیم‌ها تحقیقاتی انجام دادیم که نشان داد به منظور افزایش خواص این لحیم‌ها عامل خارجی مانند Bi می‌تواند به کار گرفته شود و در نهایت موفق به تولید لحیم‌های نانو ساختار SAC-Bi عاری از سرب شویم.

به گفته وی برای بهبود خواص اتصال و افزایش قابلیت اطمینان از عنصر "بیسموت" استفاده شد. با اضافه شدن این ماده به لحیم با درصد نقره کم، خواص حرارتی این محصول ارتقا یافت، در حالی که محدوده ذوب تغییر چندانی نکرد.

موسوی یادآور شد: علاوه بر آن با افزودن بیسموت به لحیم پایه علاوه بر استحکام‌بخشی محلول جامد، رسوبات ریز نانو متری بیسموت به همراه ترکیبات بین فلزی نیز در زمینه تشکیل شد که خواص کششی لحیم بالک را بهبود بخشید.

مجری طرح با تاکید بر اینکه محصول عرضه شده یک محصول نانو ساختار است، خاطر نشان کرد: این محصول به عنوان اتصال در بردهای الکترونیکی استفاده می‌شود و به آن لحیم نانو ساختار گفته می‌شود.

موسوی، عاری از سرب بودن را از مزایای این محصول دانست و ادامه داد: محصولات لحیم که در حال حاضر در کشور استفاده می‌شود، حاوی سرب و برای انسان مضر است؛ ولی این محصول به صورت "عاری از سرب" تولید شد و از آنجایی که ساختار این محصول نانو شده است، خواص بالاتری نسبت محصولات فعلی دارد.

وی ارتقای خواص مکانیکی، رسانش الکتریکی و فیزیکی را از دیگر مزایای لحیم نانو ساختار تولیدشده عنوان کرد و یادآور شد: زیست سازگاری و عدم سمیت، دمای ذوب پایین نسبت به سایر لحیم‌های بدون سرب، ترشوندگی مناسب برای لحیم‌کاری، هزینه تولید نسبت به سایر محصولات لحیم، خواص اتصال مناسب و قابلیت اطمینان بالا از دیگر مزایای این محصول به شمار می‌رود.

موسوی با تاکید بر اینکه ترکیبات لحیم نانوساختار بدون سرب موجب ارتقای خواص لحیم‌کاری شده است، اظهار کرد: تست‌های انجام شده بر روی این محصول نشان می‌دهد خواص خستگی، خزشی، استحکام کششی و خواص رسانش الکتریکی به میزان ۲۰ درصد بهبود یافته، ضمن آنکه سمیت لحیم کاری نیز حذف شده است.

این عضو هیأت علمی دانشگاه تربیت مدرس با بیان اینکه این محصول در کشور تولید نمی‌شود و وارداتی است، تاکید کرد: در کشورهای خارجی استفاده از لحیم‌های حاوی سرب ممنون اعلام شده است و از آنجایی که در کشور استفاده از این محصول تاکنون ممنوع نشده است، قطعاً در سال‌های آینده این محصول جایگزین نمونه‌های لحیم با سرب خواهد شد.

وی افزایش صادرات را از دیگر مزایای این محصول نام برد و در این باره توضیح داد: اگر بخواهیم "برد" و یا محصولات الکترونیکی را به خارج صادر کنیم با لحیم فعلی قابلیت صادر کردن نداریم؛ چراکه حاوی سرب است؛ از این رو کشورهای اروپایی و حتی ترکیه این محصولات را از ما خریداری نمی‌کنند، ولی اگر در تولید این محصولات از لحیم تولیدشده استفاده شود، علاوه بر توسعه قابلیت صادراتی کشور، امکان حفظ بازارهای موجود فراهم است.

انتهای پیام