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Previous issue date: 2018-03-21 / HT Micron / Por muitos anos a liga metálica mais utilizada como solda foi a liga Pb-Sn, material maleável e de baixa temperatura de fusão. Com a diretiva europeia 2002/95/CE (conhecida como diretiva RoHS), é homologada a suspensão do uso de substâncias nocivas como o chumbo. Ocorre a necessidade de substituir a liga de solda Pb-Sn por novos materiais e as mais utilizadas deste então são as ligas da família SAC (abreviação dos elementos que compõe a liga - Sn-Ag-Cu). Essa liga, funde em temperaturas superiores a 210ºC, o que pode vir a danificar os componentes eletrônicos, cada vez menores e com mais funções. Surge então a possibilidade da utilização de adesivos eletricamente condutivos. Estes são formulados, em sua maioria, utilizando-se partículas de prata e outros metais bons condutores como ouro e níquel, dispersas em uma matriz polimérica. Dessa forma, há economia de metais, frente à utilização de pastas de solda. Este trabalho propõe três formulações para adesivos eletricamente condutivos, obtidos a partir de uma resina epóxi com butadieno e com diferentes tipos de partículas condutivas: nanotubos de carbono e prata com diferentes morfologias. Todos os materiais foram caracterizados quanto as suas características físicas, morfológicas e elétricas através das técnicas de MEV, medição da resistência elétrica pelo método 4 pontas, choque térmico e envelhecimento. A resistência elétrica de cada material e a resistência de contato foram testadas e comparadas com adesivos comerciais e a referência solda metálica SAC305. Foi identificado que os adesivos demonstraram resiliência em relação ao contato com a PCI mesmo após sucessivos ciclos de envelhecimento em 85°C com 85% UR ou ensaios de choque térmico. A resistência elétrica medida no adesivo formulado a partir das nanofolhas de prata aproxima-se muito dos valores obtidos com a referência comercial, na ordem de 10-4 cm. Foi também o único material que apresentou variação de resistência elétrica inferior a 20% após o choque térmico, comprovando seu bom desempenho frente às demais formulações deste trabalho. / For many years the most commonly used metal alloy as solder was the Pb-Sn alloy, a malleable material with a low melting temperature. With the European Directive 2002/95/CE (as known as RoHS Directive), the suspension of the use of hazardous substances such as lead is approved. It is necessary to replace the Pb-Sn solder alloy with new materials and the most used of these are the alloys of the SAC family (metal alloy composed by Sn-Ag-Cu). This alloy melts at temperatures above 210°C, which can damage the electronic components, that are becoming smaller and with more functions. The possibility of using electrically conductive adhesives arises. These are mostly formulated using silver particles and other good conducting metals such as gold and nickel, dispersed in a polymer matrix. In this way, there is economy of metals, compared to the use of solder pastes. This work proposes three formulations for electrically conductive adhesives, obtained from an epoxy resin with butadiene with different types of conductive fillers: carbon nanotubes and silver with different morphologies. All the materials were characterized as their physical, morphological and electrical characteristics through MEV, electrical resistance measurement by the 4-point probes method, thermal shock and aging. Electrical resistance of each material and the contact resistance were tested and compared with commercial adhesives and the reference SAC305 alloy solder. It was identified that the adhesives demonstrated resilience in relation to the contact with the PCI even after successive aging cycles at 85°C with 85% RH or thermal shock tests. Electrical resistance measured on the adhesive formulated using silver nanosheets is very close to the values obtained with the commercial reference, in the order of 10-4 cm. It was also the only material that presented less than 20% variation of electrical contact resistance after thermal shock, proving its good performance against the other formulations of this work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/7003 |
| Date | 21 March 2018 |
| Creators | Lunardi, Tiago di Giovani |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/9378565098589680, Rocha, Tatiana Louise Ávila de Campos |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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