Disperse Phase Method Particle Study With Doped Nano-Particles In Sac305 Solder - Said, Siti Haslinda Mohamed (2018)
Pada masa kini, kebanyakan peranti elektronik terdiri daripada komponen-komponen ultra-halus, oleh itu, untuk memastikan ketahanan yang tinggi dan kekuatan pada pemasangan ultra-halus dan komponen-komponen ini boleh mewakili cabaran besar untuk pereka produk. Banyak penyelidikan tertumpu kepada penggunaan pemateri tanpa plumbum Sn-3.0Ag-0.5Cu (SAC305) dengan pendopan zarah-nano telah diperkenalkan kepada proses pemateri ke arah peningkatan penggunaan pemateri tanpa plumbum tetapi kajian terhad kepada dapatan eksperimen. Dengan pendopan zarah-nano dalam pateri tanpa plumbum, trajektori zarah-nano sepanjand pematerian proses perlu dipantau kerana ini akan mempengaruhi pembentukan ketinggian fillet, lapisan sebatian antara logam (IMC) dan pembentukan mikro-ruang kekosongan. Interaksi dua hala yang menggunakan gabungan kaedah isipadu cecair (VOF) dan kaedah fasa partikel (DPM) telah diperkenalkan dalam kajian semasa untuk menyelidik interaksi antara zarah-halus and pateri lebur. Jenis zarah-halus yang telah didopkan dalam pateri tanpa plumbum SAC305 adalah Titanium Oksida (TiO2), Nikel Oksida (NiO), Besi (III) oksida (Fe2O3) partiekl dengan anggaran diameter ≈20nm dan pada peratus berat zarah yang berbeza iaitu 0.01, 0.05 and 0.15 wt.% pada jenis kapasitor 01005 dengan sendi ultra-halus. Kedua jenis kajian eksperimen dan simulasi dilaksanakan untuk membandingkan kesasihan model baru simulasi DPM. Keputusan yang diperoleh dari eksperimen dpat memvisualisasikan trajektori nanopartikel dengan berkesan pada akhir proses pematerian. Simulasi DPM juga mampu menunjukkan trajektori nanopartikel secara terperinci dalam keadaan pematerian haba SAC305. Di samping itu, keserasian diantara kedua-dua eksperiment dan simulasi data dapat diperoleh dalam kajian ini. Ketinggian fillet dari composite pateri juga memenuhi syarat minima untuk kapasitor jenis 01005 seperti yang ditetapkan oleh piawaian Industri Elektronik (IPC). Keputusan kajian juga menunjukkan bahawa 0.05wt% NiO nanopartikel mempunyai masa terendah bagi membentuk fillet iaitu 2.65 saat, dan 0.05wt% Fe2O3 nanopartikel mempunyai trajektori sebaran zarah yang diagihkan dengan baik. Ini mempengaruhi perencatan pembantukan mikro-ruang dan membentuk lapisan IMC yang nipis. Pendopan nanopartikel dalam SAC305 mengurangkan kebolehan pembentukan IMC yang lebih selari dengan keperluan pembentukan lapisan IMC. Seterusnya, ini menyumbang kepada kebolehbaikan pembetukan pateri yang mana menghalang mikro-ruang terbentuk disebabkan pengedaran tekanan tekanan yang tinggi memberi pengaliran cairan pembentukan pateri yang baik. Kajian interaksi dua hala model VOF dan DPM menunjukkan daya maju dengan pendekatan simulasi dalam proses pematerian component kecil dengan dopan nanopartikel dan cara alternatif ini boleh memberikan kebaikan kepada pendekatan konvensional eksperimen yang mahal.