| 模拟环境下Cu/焊料偶对的电化学腐蚀行为 |
| 邱萍
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| 学位类型 | 硕士
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| 导师 | 严川伟
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| 2006-06-19
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| 学位授予单位 | 中国科学院金属研究所
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| 学位授予地点 | 金属研究所
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| 学位专业 | 材料学
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| 关键词 | 电子材料
电偶腐蚀
模拟环境
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| 摘要 | 当前电子产品中广泛应用的小型元件、晶体管、集成电路等都必须通过Cu/焊料偶对安装在印刷电路板上，它的耐蚀性能将直接影响整机的可靠性。弄清Cu、焊料偶合后腐蚀现象的本质并掌握其规律，已成了一个既有理论意义又有实际价值的课题。
本论文采用腐蚀电化学手段原位监测了偶对的电化学行为，配合表面分析手段对试样的腐蚀形貌和产物进行了定性分析，探讨了各种模拟环境下的电偶腐蚀特征和机理。
湿热环境是电子产品作业条件中最为苛刻的环境之一。基于此，开展了Cu/Sn63-Pb37在该模拟大气环境中电偶腐蚀行为的研究。实验结果表明：Cu充当偶对中的阳极而Sn63-Pb37作为阴极，腐蚀产物对Cu表面的腐蚀进程具有阻滞作用。实验后期Sn63-Pb37表面的稳态氧化膜被破坏并促使Pb基体发生腐蚀。
由于无铅焊料即将代替部分应用领域中的Sn63-Pb37焊料，而且其与Cu偶合后耐蚀性的经验和数据还较缺乏，腐蚀机理还不明确，因此考察了三种阴阳极面积比条件下Cu/Sn63-Pb37和Cu/Sn95.5-Ag3.8-Cu0.7偶对在含SO2的模拟湿热大气中的腐蚀机制。结果表明，Sn63-Pb37以及Sn95.5-Ag3.8-Cu0.7分别作为Cu/Sn63-Pb37和Cu/Sn95.5-Ag3.8-Cu0.7偶对的阳极且腐蚀速率随阴阳极面积比的增大而线性增大。偶合前后Sn95.5-Ag3.8-Cu 0.7的耐蚀性均好于Sn63-Pb37，其中Sn95.5-Ag 3.8-Cu0.7的腐蚀始于Cu6Sn5相，而Sn63-Pb37的腐蚀沿着Sn、Pb两相的边界在Pb相均匀发生。
为探究蚀刻剂中残留的Cl-对Cu/Sn63-Pb37电偶腐蚀行为的作用机制，考察了Cu、Sn63-Pb37偶和前后的腐蚀特征。结果表明：Cl-离子优先在Cu表面发生吸附而导致其作为电偶对中的阴极。受含Pb腐蚀产物特性和阳极极化作用的影响，Sn63-Pb37表面出现腐蚀产物的脱离同时促进了Sn的氧化进程。 |
| 页数 | 81
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| 语种 | 中文
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| 文献类型 | 学位论文
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| 条目标识符 | http://ir.imr.ac.cn/handle/321006/16914
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| 专题 | 中国科学院金属研究所
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推荐引用方式
GB/T 7714 |
邱萍. 模拟环境下Cu/焊料偶对的电化学腐蚀行为[D]. 金属研究所. 中国科学院金属研究所,2006.
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