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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 10/2013

01.10.2013

Development of a lead-free composite solder from Sn–Ag–Cu and Ag-coated carbon nanotubes

verfasst von: S. Chantaramanee, S. Wisutmethangoon, L. Sikong, T. Plookphol

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 10/2013

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Abstract

The microelectronic applications of lead-free solders pose ever-increasing demands. We seek to improve the solder by forming composites with Ag-coated single-walled carbon nanotubes (Ag-coated SWCNTs). These were incorporated into 96.5Sn–3.0Ag–0.5Cu solder alloy with an ultrasonic mixing technique. Composite solder pastes with 0.01–0.10 wt% nanotube reinforcement were prepared. The wettability, melting temperature, microstructure and mechanical properties of the composite solders were determined, and their dependency on nanotube loading assessed. Loading with 0.01 wt% Ag-coated SWCNTs improved the composite solder’s wetting properties, and the contact angle was reduced by 45.5 %, while over loading of the coated nanotubes up to 0.10 wt% degraded the wettability. DSC results showed only slight effects on the melting behavior of the composite solders. Cross-section microstructure analysis of the spreading specimens revealed uniform distribution of the intermetallic compounds throughout the solder matrix, and EDS analysis identified the phases as β-Sn, Ag3Sn and Cu6Sn5. The mechanical properties of composite specimens, compared with those of unloaded 96.5Sn–3.0Ag–0.5Cu solder, had a maximal improvement in the shear strength of 11 % when the nanotube loading was 0.01 wt% of Ag-coated SWCNTs.

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Metadaten
Titel
Development of a lead-free composite solder from Sn–Ag–Cu and Ag-coated carbon nanotubes
verfasst von
S. Chantaramanee
S. Wisutmethangoon
L. Sikong
T. Plookphol
Publikationsdatum
01.10.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 10/2013
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-013-1307-y

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