<p>Saab Microwave Systems, SMW is a supplier of radar systems. The circuit boards that are operating in their radars have components which solder joints contains lead. However, the EU directive RoHs and WEEE are causing SMW to prepare for a transition to lead free solder joints. The objective of this thesis is to gain deeper knowledge of lead free solder joints.</p><p>Brittle fractures in solder joints is a type of failure that might increase in a transition to lead free solder joints. The brittle fractures are induced by the creation of the intermetallic phases which are formed during soldering. The amount and composition of the intermetallics affects the mechanical strength of the joint. An intermetallic layer is thickened during heat exposure as during soldering, thermal aging and rework.</p><p>The focus of this thesis was to investigate how rework affect the brittleness of the lead free solder joint and thereby how the intermetallic layers change depending on chemical composition, design and reflow cycles. Two types of components and two types of solder materials (SnPb and SAC305) were studied.</p><p>To study the mechanical properties of the joint a shear testing device was used. This is a way of measuring the reliability of the joint when subjected to mechanical shock. The intermetallic layers were examined in a Scanning Electron Microscope and the fracture surfaces were studied in a optical microscope, a scanning electron microscope and a stereomicroscope. The heat spread over the board where examined by soldering thermocouples to the board and plotting the values of time and temperature.</p><p>The results showed that the rework process did not have any significant impact of the intermetallic growth. The adjecent and distant components were not damaged during rework. A lead free rework process can therefor be preformed successfully at SMW. The intermetallic layers formed at the interface between the a lead free solder and a nickel finish grew faster than an intermetallic layer formed between a leaded solder and a nickel finish. The presence of nickel could therefore have a more negative effect on the intermetallic growth rate for the lead free material compared to the leaded.</p>

Vattentäthet och ”andning” är två eftersträvade komfortegenskaper hos funktionsplagg idag. Utveckling pågår kontinuerligt och nya material dyker ständigt upp på marknaden. Vattentäthet mäts vanligtvis genom hydrostatisk testmetod där resultatet visar de tryck i meter vattenpelare (mvp) ett material klarar innan 3 droppar tränger igenom dess konstruktion. Prestanda i mvp hos funktionsplagg kan idag sträcka sig till upp emot 30 mvp. Behövs en så hög prestanda som 30 mvp? Vad är motiveringen till att en så hög prestanda används? Syftet med arbetet var att kartlägga nuvarande funktionsskikt på marknaden och undersöka för- och nackdelar med respektive skikt. På grund av oenigt resonemang kring prestanda i mvp på marknaden syftar projektet även till att skapa en klarare bild kring detta. Ett sittest utvecklades för att se om korrelation mellan vattentäthet uppmätt i mvp och vattentäthet uppmätt genom en mer verklighetsanpassad testmetod går att finna. Material med olika prestanda i mvp samlades in och vattentätheten testades med ett eget utvecklat sittest. Testerna påvisade ingen betydande vattengenomträngning genom funktionsmaterialen oavsett prestanda i mvp. Studien kan inte stödja nuvarande resonemang på marknaden att det krävs att ta höjd i prestanda iform av mvp hos materialet för att hindra vattenläckage vid sittande position. Orsak till fuktig känsla vid sittande position tros bero på andra faktorer än vattengenomträngning. / Program: Textilingenjörsutbildningen

En skola där kretsloppstanken fått genomsyra både konstruktion, system och pedagogik. Med hänsyn till området och Annedalsparkens betydelse för de boende har byggnaden infogats som ett hänsynsfullt tillägg. Delar av skolans lokaler, takterass samt kulturcenter, är tillgänglig för allmänheten och fungerar därför som en sammanbindande länk mellan områdets invånare.  Privata innergårdar, takterassen och kontakten med den allmänna parken ger en stor variation för skolbarnen utan att parkens yta tas i anspråk. Utformningen av skolans lokaler skapar en trygg och hälsosam miljö för skolbarnen både rumsligt och materialmässigt. De obehandlade mjuka träytorna nöts av barnens närvaro och ger barnen möjlighet att sätta sitt märke på historian. Att skolans ytor kan bytas ut, planka för planka, ska ge en frihet att nöta på ytorna. Förbud och begränsning ska ersättas av en ansvarsfull rättighet för barnen att få lämna spår efter sig. Korridorer har bytts ut mot ett slingrande, utflytande, sammanbindande rum som kan användas för olika ändamål; fritids, avskildhet, grupprum, matrum, förflyttningar. / A school where the principle of recycling influence construction, systems and pedagogy. In consideration to the area and Annedal park's importance to the residents, the building has been incorporated as a thoughtful addition. Parts of the school's facilities, roof terrace and Cultural Center, is available to the public and therefore acts as a connecting link between the area's residents. Private courtyards, roof terrace and the contact with the public park offer a great variety of schoolchildren without limiting the park's area. The design of the school premises creates a safe and healthy environment for school children both spatially and materially. The untreated soft wood surfaces are worn by the children’s presence and give children the opportunity to put his mark on history. The school's surfaces can be replaced; plank for plank, the children will be given a freedom to wear on the surfaces. Prohibition and restriction should be replaced by a responsible right for children to leave traces. The corridors have been replaced by a winding, effluent, interconnecting room that can be used for different purposes; leisure, privacy, study room, dining room, transfers.

Sporadic-E layers (Es) are layers of metallic ions that appear in the lower E-region of the ionosphere and can last from under one hour to several hours. Es are found at all latitudes, but polar cap Es, and specifically over Svalbard at a latitude of around 78◦ , are the focus of this study. Data is provided from several instruments: the EISCAT Svalbard Dynasonde, the EISCAT Svalbard Incoherent Scatter Radar (ESR), SuperDARN, and modelled data from the latest Horizontal Wind Model (HWM14). Data on the Interplanetary Magnetic Field (IMF) is acquired from the NASA OMNIWeb data base. It is found that polar cap Es are a summer phenomenon, confined to the later afternoon to a couple of hours after midnight in universal time (UT), with a peak occurrence between 18-21 UT. The layer heights are mostly confined to ∼92-120 km, although there is a discrepancy between Es found in ESR data and Dynasonde data, with ESR events being confined to 92-110 km, and Dynasonde events to 95-120 km. It is also found that Es occurrence is dependent on Interplanetary Magnetic Field (IMF) direction, with a higher occurrence during a southward and eastward IMF. The Dynasonde automatic signal processing of echoes is found to be unreliable at times with intense E-region density enhancements, such as Es. From a Superposed Epoch Analysis (SEA) on Es found in ESR data, it is found that there is a density buildup from the start of the events, peaking by 30 % of the Es lifetime, that is followed by fading at a slower rate until the end of the layer lifetime. Layer thickness is found to be largely confined to &lt;9 km. From SuperDARN E-field data it is found that layers can form and migrate downwards to low altitudes for a strictly northward E-field. ’Flat’, low altitude layers are found during E-field directions in both the southwest and northwest quadrants. Some cases of Es formation and migration fit current theories and whilst some does not. Indications of particle precipitation that induce layer formation is found. / Sporadiska E-skikt (Es) är lager av metalliska joner som uppträder i den nedre delen av jonosfärens E-region, och kan pågå från under en timme till flera timmar. Es återfinns på alla breddgrader, men Es i polarområdet, och specifikt över Svalbard på en latitud av cirka 78◦ , är fokuset för denna studie. Data tillhandahålls från flera instrument: EISCAT Svalbard Dynasonde, EISCAT Svalbard Incoherent Scatter Radar (ESR), SuperDARN och modellerade data från en updaterad modell för horisontella neutrala vindar (HWM14). Data om det interplanetära magnetfältet (IMF) hämtas från NASAs OMNIWeb databas. Det visas att Es i polarområdet är ett sommarfenomen, begränsat till mellan eftermiddagen och ett par timmar efter midnatt i universell tid (UT), med en toppförekomst mellan 18-21 UT. Höjd för skikten är mestadels begränsade till ∼92-120 km, men det finns en diskrepans mellan Es funna ur ESR-data och Dynasonde-data, med fallen från ESR data begränsade till 92-110 km och fall från Dynasonde-datan till 95-120 km. Det visas också att Es-förekomsten är beroende av det interplanetära magnetfältets (IMF) riktning, med en högre förekomst under IMF riktat söderut och österut. Dynasondens automatiska signalbehandling av ekon visas vara opålitlig under intensiva förhöjningar i E-regionens densitet, såsom är fallet vid sporadiska E-skikt. Genom en ’Superposed Epoch Analysis’ (SEA) som genoförs för de Es som lokaliseras i ESR-datan, visar det sig att det finns en densitetsuppbyggnad från början av Es fallen, med en densitetstopp vid 30 % av Es-livslängden, som sedan följs av en långsammare avtrappning tills skiktet helt dött ut. Skikttjockleken visar sig vara i stort sett begränsad till &lt;9 km. Ur E-fältdata från SuperDARN visar det sig att lager kan bildas och migrera nedåt, till låga höjder för ett nordligt riktat E-fält. ’Platta’ skikt på låg höjd återfinns under E-fältsriktningar i både sydvästra och nordvästra kvadranten. Vissa fall med Es formation och migration följer teorin på området medan andra fall inte gör det. Det finns vissa indikationer på att partikelprecipitation kan inducera skiktbildning.

Icing severely affects society, especially in the Nordic countries. Iceaccumulation can result in critical performance problems and safetyconcerns for instance in road, air and sea transportation, transmissionlines, marine and offshore structures, wind turbines and heat exchangers.Present active ice-combating approaches possess environmental,efficiency and cost drawbacks. Thus, fabricating icephobic surfaces orcoatings impeding ice formation (anti-icing), but facilitating ice removal(de-icing) is desired. However, different conditions in the environmentduring ice formation and growth add to the complexity of the problem.An icephobic surface that works for a certain application might not be agood candidate for another. These surfaces and the challenges are infocus in this thesis.Wetting properties are important for ice formation on surfaces fromthe liquid phase (often supercooled water), where the water repellency ofthe surfaces could enhance their anti-icing effect. Considering this,different hydrophobic and superhydrophobic surfaces with differentchemistry, morphology and roughness scale were prepared. Since anyinduced wetting state hysteresis on hydrophobic surfaces could influencetheir performance, the wetting stability was investigated. In particulardynamic wetting studies of the hydrophobic surfaces revealed whatsurface characteristics benefit a stable wetting performance. Further, theeffect of temperature, particularly sub-zero temperatures, on the wettingstate of flat and nanostructured hydrophobic surfaces was investigated.This was complemented with studies of the wetting stability of sessilewater droplets on flat to micro- and multi-scale (micro-nano) roughhydrophobic samples in a freeze-thaw cycle. To be consistent with mostapplications, all temperature-controlled experiments were performed inan environmental condition facilitating frost formation. Further, antiicingproperties of hydrophobic surfaces with different topography butsimilar chemistry were studied by freezing delay measurements.A dynamic wetting study using hydrophobic samples with similarchemistry but different topography revealed that multi-scale roughnesscould benefit the wetting stability. However, when these surfaces areutilized at low temperatures the wetting hysteresis observed during acooling/heating cycle is significant. Such a temperature-inducedhysteresis is also significant on superhydrophobic surfaces. I attributethis to condensation followed by frost formation facilitating spreading of  the supercooled water droplet. The freezing delay measurementsdemonstrate no significant effect of surface topography on anti-icingproperties of hydrophobic surfaces, however the flat surfaces showed thelongest delay. These findings are in agreement with heterogeneous icenucleation theory, suggesting preferential ice nucleation in concave sites,provided they are wetted.In the second part of this thesis, I consider the findings from theprevious part illustrating the limitations of (super)hydrophobic surfaces.The de-icing properties of hydrophilic surfaces with a hydration waterlayer, hypothesized to lubricate the interface with ice, were studied. Heretemperature-controlled shear ice adhesion measurements, down to -25oC, were performed on an adsorbed layer of a polymer, either bottle-brushstructured poly(ethylene oxide) or linear poly(ethylene oxide). The iceadhesion strength was reduced significantly on the bottle-brushstructured polymer layer, specifically at temperatures above -15 oC,whereas less adhesion reduction was observed on the layer formed by thelinear polymer. These findings are consistent with differential scanningcalorimetry (DSC) data, demonstrating that the hydration water, boundto the bottle-brush structured polymer, is in the liquid state at thetemperatures where de-icing benefit is observed. Further, continuingwith the hypothesis of the advantage of surfaces with a natural lubricantlayer for de-icing targets, I studied shear ice adhesion on the molecularlyflat basal plane of hydrophilic mica down to -35 oC. Interestingly, ultralowice adhesion strength was measured on this surface. I relate this to theproposed distinct structure of the first ice-like but fluid water layer onmica, with no free OH groups, followed by more bulk liquid-like layers.This combined with the molecularly smooth nature of mica results in aperfect plane for ice sliding. / Isbildning har en stark inverkan på samhället, speciellt i de nordiskaländerna. Isuppbyggnad kan resultera i kritiska prestandaproblem ochsäkerhetsrisker inom t.ex. väg-, luft-, och sjötransport, kraftledningar,marina- och offshorestrukturer, vindkraftverk och värmeväxlare.Nuvarande aktiva isbekämpningsmetoder uppvisar brister i avseende påmiljö, effektivitet och kostnad. Det finns därmed ett behov av attframställa ytor eller ytbeläggningar som förhindrar isbildning (antiisning)eller underlättar borttagandet av redan bildad is (avisning). Dockkompliceras problemet av de många olika förhållanden under vilka is kanbildas. En beläggning som fungerar för en viss tillämpning behöver intenödvändigtvis vara en bra kandidat för en annan. Dessa ytor ochutmaningar relaterade till dem är i fokus i denna avhandling.Vätningsegenskaper är viktiga för isbildning på ytor från vätskefas(ofta underkylt vatten), och det har visats att vattenavstötande ytor i vissasammanhang kan motverka isbildning. Med detta i åtanke framställdesolika hydrofoba och superhydrofoba ytor, med varierande kemi,morfologi och ytråhet. Eftersom en förändring i de hydrofoba ytornasvätningsegenskaper kan påverka deras funktion studerades vätningsstabilitetenför dessa ytor. I synnerhet dynamiska vätningsstudier av dehydrofoba ytorna avslöjade vilka ytegenskaper som är fördelaktiga förvätningsstabiliteten. Vidare studerades hur temperaturen, särskilt undernoll grader, påverkar vätningstillståndet på släta och nanostruktureradehydrofoba ytor. Arbetet kompletterades med studier av vätningsstabilitetenför vattendroppar på släta samt mikro- och multistrukturerade(mikro-nano) hydrofoba ytor under flera frysningsupptiningscykler.För att vara i linje med de flesta tillämpningar, utfördesalla temperaturkontrollerade mätningar i en miljö där frost kunde bildaspå ytorna. Anti-isegenskaperna hos de hydrofoba ytorna med varierandetopografi men samma kemi studerades vidare genom att studera hur långtid det dröjde innan en vattendroppe på ytan fryste vid en visstemperatur.De dynamiska vätningsstudierna på hydrofoba ytor med samma kemimen olika topografi avslöjade att en ytråhet på flera längdskalor kan haen positiv inverkan på vätningsstabiliteten. När dessa ytor är exponeradeför låga temperaturer är dock vätningshysteresen under en nedkylnings-/uppvärmnings-cykel significant. Den temperatur-inducerade hysteresenär också betydande för superhydrofoba ytor. Detta tillskriver jag  kondensation på ytan som följs av frostbildning, vilket i sin tur möjliggörspridning av den underkylda vattendroppen på ytan. Mätning avfördröjningen i frysningsförloppet påvisade ingen betydande effekt avyttopografin för hydrofoba ytor, men släta hydrofoba ytor uppvisade denlängsta fördröjningen. Dessa resultat är i överensstämmelse med rådandeheterogen iskärnbildningsteori, som visar på fördelaktig iskärnbildningpå konkava delar av ytan, förutsatt att dessa väts.I den andra delen av avhandlingen utnyttjar jag observationerna frånden första delen vilka illustrerade begränsningarna för superhydrofobaytor, och söker en annan lösning. Avisningsegenskaper för hydrofilastarkt hydratiserade ytor studerades, med hypotesen att hydratiseringkan smörja gränsskiktet med is. Temperatur-kontrolleradeisadhesionsmätningar ned till -25 °C utfördes på adsorberade skikt av enpolymer med många sidokedjor av polyetylenoxid (”bottle-brush”), såvälsom på ett skikt av linjär polyetylenoxid. Isadhesionen blev kraftigtreducerad på ”bottle-brush”-polymeren, speciellt vid temperaturer högreän -15°C. Däremot kunde knappast ingen minskad isadhesion observerasför den linjära polymeren. Dessa observationer överensstämmer meddifferentialskanningskalorimetri (DSC) data, som visar att dethydratiserade vattenskiktet, vilket är bundet till ”bottle-brush”-polymeren, är i vätskeform vid de temperaturer där avisningsfördelar ärobserverade. För att vidare undersöka hypotesen att det vore fördelaktigtmed ett naturligt smörjande skikt på ytan för att uppnå godaavisningsegenskaper, utförde jag isadhesionsmätningar på molekylärtsläta glimmerytor ner till -35 °C. Intressant nog uppmättes extremt lågisadhesion på denna yta. Detta relaterar jag till den föreslagna utprägladehydratiseringsstrukturen, bestående av ett första is-liknande vattenskiktutan fria OH-grupper, följt av ett mer bulkliknande skikt. Detta ikombination med den molekylärt släta naturen hos glimmer resulterar iett perfekt plan för isen att glida på. / <p>QC 20160504</p> / TopNano

Energiförbrukning är ett hett ämne i världen idag, eftersom världens befolkning fortsätter att växa. Som ett resultat ökar också den globala energiförbrukningen snabbt och utsläppen av koldioxid därmed, vilket påverkar global uppvärmning och klimatförändringar. Således kommer utvecklingen av förnybara energikällor att bli en av nödvändighet. Solenergi utgör en förnybar energikälla och uppvisar en enorm potential för att tillgodose det globala energibehovet. En solcell är kan användas för att omvandla solljus till elektricitet. Många typer av solceller har utvecklats under det senaste decenniet, och forskning för att förbättra effektiviteten kommer att fortsätta i framtiden. Material baserade på kopparhalogenidkomplex har uppvisat intressanta optiska och elektrokemiska egenskaper på grund av flera laddningsöverföringsexciterade tillstånd. Genom att kombinera kopparhalogenidsystem med organiska ligander med två bindningsgrupper, kommer komplexet att kunna bilda nätverksstrukturer i flera dimensioner och därmed effektivt kunna leda ström. Eftersom kopparhalogenidkomplex uppvisar unika optiska och elektriska egenskaper, är det värt att undersöka dem för användning i solceller. Syftet med examensarbete har varit att undersöka kopparhalogenidkomplex med optiska och elektrokemiska egenskaper. Kopparhalogenidkomplex med bidentatligander har syntetiserats och applicera som tunna filmer undersöktes. I kapitel 1 och 2 av uppsatsen presenteras bakgrunden och en introduktion av denna studie, samt de experimentella metoderna. I kapitel 3 beskrivs syntesen av kopparjodid-4,4'-bipyridinkomplex och karakteriseringen av detsamma. Applicering av det resulterande materialet på glassubstrat diskuteras också. I kapitel 4 beskrivs syntesen av kopparhalogenid-N-oxid-4,4'-bipyridinkomplex med efterföljande karakterisering. I kapitel 5 undersöks metoder för att applicera kopparjodidpyridin på koppar-folie och FTO-belagda glassubstrat. / Energy consumption is presently a hot topic in the world since the world’s population continues to grow. As a result, global energy consumption is increasing rapidly and the emission of carbon dioxide is also increasing, which causes global warming and climate change. Thus, the development of renewable energy sources will be one of the solutions. Solar energy is one of the renewable energy sources and has a huge potential to satisfy the global energy demand. A solar cell harvests light and converts it to electricity. Many kinds of solar cells have been developed in the past decades, and investigation for the improvement of the efficiency will be continued in the future. Copper halide organic complex materials have some potential for optical and electrochemical properties due to several charge transfer states inside the structure. By combining copper halide with bidentate organic ligands, the complex will form high dimensional network structure and will have electrical property due to the formation of electron conducting paths. Since copper halide complex has potential for unique optical and electrical properties, it is worth investigating for the further photovoltaic application. The aim of the thesis is to investigate copper halide complex material showing optical and electrochemical property. Copper halide complex with bidentate ligands were synthesized and the way to apply copper halide complex to films were also investigated in this thesis. In chapter 1 and 2, the background and the introduction of this study and the experimental methods are presented. In chapter 3, the synthesis of copper iodide 4,4’-bipyridine complex and the characterization of the complex sample are presented. The application of the complex to glass substrate is also discussed. In chapter 4, the synthesis of copper halide N-oxide-4,4’-bipyridine complex and the characterization are discussed. In chapter 5, the way to apply copper iodide pyridine to copper foil and FTO-coated glass substrate is discussed.

I detta examensarbete har undersökningar kring finfrästa ytor i härdat verktygsstål utförts i samarbete med verktygsstålsproducenten Uddeholms AB i Hagfors. Vid spånskärande bearbetning påverkas materialet ibland negativt. En försöksserie om totalt 90 finfrästa ytor i härdade varmarbetsstålen Uddeholm Orvar Supreme och Uddeholm Dievar har frästs, mätts och utvärderats för att ta reda på hur fräsprocessen inverkar på materialets egenskaper. Det visar sig att materialet påverkas olika mycket beroende på hur fräsningen utförs och med vilken typ av fräsverktyg som används. I detta arbete har endast ändradiefräsar av solid hårdmetall använts. Analysen av ytorna har gjorts med en rad mätmetoder så som optisk ytjämnhetsmätning, hårdhetsmätning med Vickersmetoden, restspänningsmätning med röntgendiffraktion och okulär inspektion av stålets mikrostruktur i ljusmikroskop. Mätningarna utfördes för att se hur materialet påverkas mekaniskt av bearbetningen.   I de mest ogynnsamma försöksfallen är den mekaniska påverkan från fräsbearbetningen av stålets ytor så stor att bearbetningen riskerar försämra tillverkade komponenters livslängd sett ur utmattningssynpunkt. Målet med arbetet är att identifiera det mest gynnsamma sätt fräsningen kan utföras på för att kunna minimera påverkan på materialets egenskaper. Detta ger möjligheten för Uddeholms AB att ge faktabaserade råd till sina kunder om vilket körsätt som ger minsta påverkan av verktygsstålet vid bearbetning. Kunderna kan nyttja då materialet till dess fulla kapacitet. / In this thesis, investigations on hardened finish milled surfaces was done in collaboration with the tool steel manufacturer Uddeholms AB in Hagfors, Sweden. The steel material is affected by machining operations, sometimes in a negative destructive manner. An experimental test series containing a total of 90 surfaces in hot work steels Uddeholm Orvar Supreme and Uddeholm Dievar were milled, measured and evaluated to clarify the milling operations effect on the steels mechanical properties. It was found that the material is affected differently according to how the milling was preformed and with which type of milling tool. In this thesis, only solid carbide end-radius milling tools were used. The surface analysis were conducted with a range of measuring techniques including optical surface roughness measurements, hardness measurements in Vickers scale, residual stress measurements with X-ray diffraction (XRD) and microstructural analysis with optical light microscope. These measurements were conducted in order to determine the milling operations mechanical affects and grade of alteration of the tool steels surfaces. In the least favorable cases, the effect from machining are so profound, that degradation of produced components can be expected in terms of fatigue wear resistance. The goal of the thesis is to identify the most favorable process parameters, in order to minimize degradation of the tooling material in customer user cases, together with the opportunity to give fact based advice to Uddeholms AB customers on the most favorable process parameters in finish milling with radius-mills of hardened hot work tool steels. In this way the customer can utilize the tooling material at its full potential.