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电子元器件发热致无铅纯锡焊料表面高温氧化膜层耐蚀性研究取得新进展
2023-04-18  |          【 】【打印】【关闭

  电子行业的不断升级及电子产品的微型化使得集成电路向着高集成化、高密度和小间距方向发展,此外,电子产品的服役环境也越来越复杂,这都对电子产品环境适应性提出了越来越高的要求。电路板上无铅锡焊点在服役过程中自身散热导致的较高温度作用下,其表面必然会生成一层由Sn氧化物组成的氧化膜。这层氧化膜层的形貌、成分、厚度、致密度等特征直接影响其耐蚀性,而膜层耐蚀性又与焊点的腐蚀演化行为密切相关。因此,开展锡基无铅焊料表面氧化物膜层成膜机制及其环境腐蚀失效机理研究,对于提高无铅焊料/焊点的耐久性,保证电子器件的安全稳定运行,乃至新型防护技术的研发来说都是十分必要的。近期,材料力学-化学交互作用课题组开展150 ℃高温老化实验。研究表明:高温老化加速了纯Sn焊料表面原有自然氧化膜层中Sn(OH)4脱水形成SnO2的过程和新鲜Sn基体的氧化过程,导致焊料表面氧化膜厚度和粗糙度增加,与此同时,氧化膜层中SnO2含量逐渐增多并占据主导地位;高温老化过程的进行使得纯Sn焊料表面氧化膜的耐蚀性先增加后减小,其原因在于高温老化过程中焊料表面膜层中SnO2含量的增加及膜层厚度的增加使得氧化膜层内部微裂纹逐渐形成,从而降低了氧化膜层耐蚀性。相关研究结果于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》上发表:Corrosion evolution of high-temperature formed oxide film on pure Sn solder substrate, Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2022, 32(12), 3998–4013. https://doi.org/10.1016/S1003-6326(22)66073-4 

 

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