臺灣博碩士論文加值系統

本文用φ28μm、φ22μm及φ21μm的微型金線，在自行建造的小型拉力試驗工具上，分別作拉力試驗，以了解微型金線的楊氏係數(Young’s Modulus) 性質。其中φ28μm的微型金線，變換3種夾持長度作試驗，以探討微型金線在不同夾持長度時，其楊氏係數的變化。φ28μm及φ22μm的微型金線是同一家公司的產品，而φ21μm的金線是不同廠家的產品，比較不同廠家產品間，楊氏係數的變異，也經由統計方法歸納3 種微型金線的楊氏係數值。將3 種微型金線施以鍍鉻處理，得到不同厚度的鍍鉻層，再作拉力試驗，得到鍍鉻金線的等效楊氏係數(Eeff)，分析鍍鉻金線的Eeff值與鍍鉻層厚的線性關係，也從分析中計算鍍鉻層的楊氏係數。以此間接方式計算的楊氏係數，則可提供未來作工程分析之用。
試驗結果求得φ28μm微型金線，其楊氏係數平圴值為 92,782 Mpa，標準差為 8,690 Mpa，變異係數(Coefficient of Variation，CV)為9.3%。φ22μm微型金線楊氏係數平圴值為 95,175 Mpa，標準差為 11,579 Mpa，CV為12.1%。及φ21μm的楊氏係數平圴值為 128,260 Mpa，標準差為 12,739 Mpa，CV為9.9%。而相同的微型金線在不同夾持長度時，其楊氏係數值無顯著的不同。不相同材質或不相同處理過程的微型金線，楊氏係數E值會隨之改變。φ28μm金線的鍍鉻金線，其等效楊氏係數(Eeff)與鍍鉻金線直徑(FNL_DIA)的線性關係為，Eeff(Mpa) = 268.23 + 3491.08 FNL_DIA(μm)。φ22μm金線的鍍鉻金線，其等效楊氏係數(Eeff)與鍍鉻金線直徑(FNL_DIA)的線性關係為，Eeff(Mpa) = 29547.0 + 3474.19 FNL_DIA(μm)。φ21μm金線的鍍鉻金線，其等效楊氏係數(Eeff)與鍍鉻金線直徑(FNL_DIA)的線性關係為，Eeff(Mpa) = 106599 +1718.9 FNL_DIA(μm)。而在直流電壓5~7伏特、溫度50~55℃、及200-275 g/LCrO3加 2-2.75g/L H2SO4 與水混合的電解液，在金線基材上電鍍，其電鍍層的楊氏係數可視為定值，其統計值約178,700Mpa 標準差 16,725Mpa，CV值為9.3%。

目錄 …………………………………………………………….. I
表目錄 …………………………………………………….….… III
圖目錄 ………………………………………………………… IV
第一章 緒論 …………………………………………………… 1
前言 …………………………………………………………. 1
1-1 研究動機 ……………………………………………….. 2
1-2 文獻回顧 ……………………………………………….. 4
第二章 試驗方法 ……………………………………………… 9
2.1 研究方法 ………………………………………………... 9
2.2 使用方程式 ……………………………………………... 9
2.3 拉力試驗設備 …………………………………………. 15
2.3.1 拉力工具部份 …………………………………… 15
2.3.2 荷重載入部份 …………………………………… 20
2.3.3 位移量測部份 …………………………………… 20
2.4 鍍鉻設備 ………………………………………………. 22
2.5 材料準備 ………………………………………………. 23
2.5.1金線 ………………..……………………….….….. 23
2.5.2鍍鉻金線及微型彈簧 …………………………….. 24
2.6 拉力試驗的操作 ………………………………………. 26
第三章 結果與討論 ………………………………………….. 27
3.1 金線的拉力試驗結果 …………………………………. 27
3.1.1 φ28μm金線的結果 ……………………………. 28
3.1.2 φ28μm金線結果討論 …………………………. 30
3.1.3 φ22μm金線的結果 ……………………………. 31
3.1.4 φ21μm金線的結果 ……………………………. 32
3.1.5 φ28μm，φ22μm與φ21μm金線結果的討論 ………………………………………………... 32
3.2 鍍鉻金線的拉力試驗結果 ……………………………. 36
3.2.1 φ28μm金線的鍍鉻金線的結果 ………………. 36
3.2.2 φ28μm金線的鍍鉻金線的結果討論 …………. 37
3.2.3 φ22μm金線的鍍鉻金線的結果 ………………. 40
3.2.4 φ22μm金線的鍍鉻金線的結果討論 ………… 41
3.2.5 φ21μm金線的鍍鉻金線的結果與討論……….. 43
3.2.6鍍鉻金線鍍鉻層楊氏係數(Ecr)結果的討論 ……. 44
3.2.7鍍鉻金線彈簧的試驗結果與討論 ………………. 46
第四章 結論 ………………………………………………….. 49
參考文獻 ……………………………………………………… 51
表 目 錄
表2.1 使用荷重的重量表(公克) ……………………………………… 54
表3.1 φ28μm 拉力試驗應力-應變數據 …………………………….. 55
表3.2 φ28μm 金線夾持長度LNG約為 17.813mm時的楊氏係數 E 值 ……………………………………………………………….. 59
表3.3 φ28μm 金線夾持長度LNG約為 14.883mm時的楊氏係數 E 值 ……………………………………………………………… 59
表3.4 φ28μm 金線夾持長度LNG約為 13.561mm時的楊氏係數 E 值 ……………………………………………………………… 60
表3.5 φ22μm 拉力試驗應力-應變數據 …………………………… 61
表3.6 φ22μm 金線的楊氏係數 E 值 ……………………………… 60
表3.7 φ21μm 拉力試驗應力-應變數據 …………………………… 63
表3.8 φ21μm 金線的楊氏係數 E 值 ………………………………. 65
表3.9 金線φ28μm 的鍍鉻金線拉力試驗應力-應變數據 …………. 66
表3.10 φ28μm金線的鍍鉻金線的等效楊氏係數 ………………… 70
表3.11 金線φ22μm 的鍍鉻金線拉力試驗應力-應變數據 ………… 72
表3.12 φ22μm金線的鍍鉻金線的等效楊氏係數 ………………… 76
表3.13 金線φ21μm 的鍍鉻金線拉力試驗應力-應變數據 ………… 78
表3.14 φ21μm金線的鍍鉻金線的等效楊氏係數 ………………… 79
表3.15 φ28μm鍍鉻金線彈簧的彈性係數(K)值 ………………….. 80
圖 目 錄
圖1.1原子間結合的 (a)鍵結力曲線, (b)鍵結能曲線 ……………….. 5
圖2.1 拉力工具圖，(a) 上視圖，(b) 前視圖，(c) 剖面視圖，
(d)左側視圖，(e) 右側視圖，(f) 等角視圖 ……………………… 18
圖2.2 拉力工具實物相片 ……………………………………………… 19
圖2.3 投影量測儀圖，(a) 投影螢幕 X50，(b)拉力試驗工具，
(c) 光學投影儀 …………………………………………………. 21
圖2.4 (a)小型電鍍設備, (b)鍍槽放大 …………………………………. 23
圖2.5 鍍鉻金線及微型彈簧 (a) 鍍鉻金線及斷面x200， (b) x500
(c) 微型彈簧 ……………………………………………………. 25
圖3.1 金線斷裂形狀(a)φ22μm x 500倍(b)φ28μm x 500倍 …….. 27
圖3.2 φ28μm金線的應力—應變圖(樣本2201 至2209，夾持長度
LNG約17.813mm) ……………………………………………… 28
圖3.3 φ28μm金線的應力—應變圖(樣本2701 至2711，夾持長度
LNG約14.833mm) …………………………………………….. 29
圖3.4 φ28μm金線的楊氏係數統計圖(樣本2201 至2209，夾持
長度 LNG約17.813mm) ………………………………………… 29
圖 3.5 φ28μm金線的楊氏係數E vs. 夾持長度(LNG) …………… 30
圖3.6 φ22μm金線的應力—應變圖(樣本2301 至2310) ………….. 32
圖3.7 φ21μm金線的應力—應變圖(樣本2401至2412) ………….. 33
圖3.8 φ22μm(NMC)與φ21μm(AFW)金線與楊氏係數 ………….. 33
圖3.9 φ28μm(NMC)與φ22μm(NMC)金線與楊氏係數 …………. 35
圖3.10 φ28μm金線的鍍鉻金線等效應力-應變圖(共51個樣本) … 36
圖3.11 鍍鉻金線斷裂處的照片 ……………………………………… 38
圖3.12 φ28μm金線的鍍鉻金線多因子關係圖 ……………………. 38
圖3.13 φ28μm金線的鍍鉻金線，等效楊氏係數(Eeff)與鍍鉻金線
外徑(FNL_DIA)的線性分析 ………………………………… 39
圖3.14 φ22μm金線的鍍鉻金線等效應力-應變圖(共48個樣本) … 40
圖3.15 鍍鉻金線斷裂處的不同聚焦照片，樣本0909 x500 Cr 3.5
μm .…………………………………………………………… 41
圖3.16 φ22μm金線的鍍鉻金線多因子關係圖 …………………… 42
圖3.17 φ22μm金線的鍍鉻金線，等效楊氏係數(Eeff)與鍍鉻金線
外徑(FNL_DIA)的線性分析…………………………………… 43
圖3.18 φ21μm金線的鍍鉻金線等效應力-應變圖(共11個樣本) … 44
圖3.19 φ21μm金線的鍍鉻金線，等效楊氏係數(Eeff)與鍍鉻金線
外徑(FNL_DIA)的線性分析 …………………………………. 45
圖3.20 φ28μm、φ22μm及φ21μm金線的鍍鉻層楊氏係數與
金線直徑 ……………………………………………………… 45
圖3.21 微型鍍鉻金線彈簧在光學投影幕上的形狀 ………………… 47
圖3.22 微型鍍鉻金線彈簧的荷重-伸長圖 ………………………….. 48

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