无铅多元合金焊料的腐蚀和电化学迁移行为与机制研究

电子器件腐蚀失效的最大风险来自互连材料的腐蚀和电化学迁移。新一代的无铅焊料较之传统的Sn-Pb焊料对腐蚀和电化学迁移更复杂更敏感，但对其缺乏系统的认识与理解。本课题以Sn-Ag-Cu为基体掺杂制备系列Sn-Ag-Cu-X（X: In, Bi, Ge, Zn, Ni和RE）无铅焊料，并筛选对电子材料有良好缓蚀性能的气相缓蚀剂；研究无铅多元合金焊料在稳态和非稳态电场与环境腐蚀因素(湿度、温度、污染物、干湿循环等)交互作用下的阳极溶解、阴极去极化、扩散、电化学迁移行为的规律，特别是在吸附液膜下，全面腐蚀和局部腐蚀(特别是电偶腐蚀)行为，以及扩散、阴极沉积与枝晶生长动力学机制和几何分形演化规律；探讨冶金学因素（合金元素和微观组织）、表面状态（缓蚀剂吸附）和腐蚀性离子导电相的空间尺度等因素的影响规律和机制。研究成果将对指导新型无铅电子互连焊料的开发、电子器件腐蚀与防护具有重要的理论和实际意义。