Nano Particle Reinforced Lead-Free Sn–3.0Ag–0.5Cu Solder Paste for Reflow Soldering Process - Chellvarajoo, Srivalli (2016)
Kini penyelidik mula menguatkan pateri tanpa plumbum dengan zarah nano bagi menghasilkan pateri komposit nano berkualiti tinggi. Kajian ke atas campuran pateri yang diperkuat nano dikehendaki oleh jurutera dan penyelidik bagi menyelesaikan masalah pateri terkini dan boleh meningkatkan kualiti sambungan pateri dan merupakan focus bagi penyelidikan ini. Justeru, penyelidikan ini menjalankan kajian kes ke atas perbezaan jenis zarah nano seramik (i.e., oksida pelbagai: Fe2NiO4, ITO; oksida unsur tunggal: NiO, Fe2O3) dan zarah karbon struktur nano (CN) (i.e. berlian) sebagai pemboleh-ubah yang dimanipulasikan, digunakan bagi menguatkan aloi pateri SAC 305 secara mekanik. Kesan parameter ini keatas kelakuan lebur, analisis struktur mikro (i.e., ketebalan IMC, pergerakan zarah nano semasa proses pateri aliran semula), kadar serakkan, sudut basah dan kekerasan pateri selepas proses pematerian aliran semula dianalisis. Korelasi diantara pateri yang diperkuat zarah nano dengan beberapa faktor telah dikaji. Ia telah dikenal-pasti bagi campuran pateri diperkuat CN (i.e., berlian) menunjukkan perbezaan ketara dalam kelakuan dan mencapai kekerasan tertinggi, dengan penambahan yang sedikit (i.e., 0.5wt.%) diperkuatkan berbanding dengan jenis zarah nano yang lain. Dengan keputusan ini, zarah nano berlian telah digunakan bagi kajian parameter lanjutan ke atas faktor kualiti (i.e., daya ricih dan tarikan). Kesan daya ricih dan tarikan bagi jumlah perbezaan zarah nano berlian yang digunakan (0.01wt.%, 0.05wt.% dan 0.1wt.%) dengan susuk aliran semula telah dikaji. Pengukuhan 0.01wt% zarah nano berlian bagi pateri SAC 305 meningkatkan daya ricih PCBA dan tarikan masing-masing sebanyak 7.4% dan 26.4%. Oleh itu, kajian ini menunjukkan keberhasilan baru keatas CN berdasarkan zarah nano yang diperkuatkan dalam pateri tuang tanpa plumbum bagi meningkatkan kualiti pakej. Zarah nano berdasarkan CN memerlukan hanya sedikit bagi dicampur secara serata dalam pateri tuang SAC 305 dan memberikan peningkatan ketara bagi kualiti sambungan pateri. Tambahan pula, secara tak langsung mengurangkan kos pengeluran dan memberikan arah berguna bagi jurutera dan penyelidik dalam industri mikroelektronik di masa yang akan datang.