无铅多元合金焊料的腐蚀和电化学迁移行为与机制研究

批准号:
51171068
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
郭兴蓬
依托单位:
学科分类:
E0103.金属材料使役行为与表面工程
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
华丽、钟显康、黄华良、齐锴、张丹丹、李玲杰、黄礼平
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
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。
英文摘要
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。我们针对焊料中主要成分Sn,深入研究了其在薄液膜环境下的腐蚀和电化学迁移行为,弄清了薄液膜下锡的腐蚀电化学行为规律并建立了相应的腐蚀模型,为电子互连材料在潮湿的环境中使用、维护提供了理论参考。建立了一种原位研究电化学迁移的新方法,成功解决了传统研究电化学迁移行为方法中存在的实验结果重现性差的缺点。在此基础上准确研究了液膜厚度、氯离子浓度、电场强度、合金元素Ag和Cu,氧化型离子硝酸根离子,络合离子柠檬酸根对锡的电化学迁移的影响,首次提出了不同氯离子浓度下的电化学迁移机制。同时,揭示了锡在非稳态电场下的电化学迁移行为规律,并选用改进DLA模型对枝晶生长过程进行分型模拟。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.elecom.2012.11.010
发表时间:2013-02
期刊:Electrochemistry Communications
影响因子:5.4
作者:X. Zhong;Guoan Zhang;Y. Qiu;Zhenyu Chen;Wenxin Zou;Xingpeng Guo
通讯作者:X. Zhong;Guoan Zhang;Y. Qiu;Zhenyu Chen;Wenxin Zou;Xingpeng Guo
In Situ Study the Electrochemical Migration of Tin under Unipolar Square Wave Electric Field
单极方波电场下锡电化学迁移的原位研究
DOI:10.1149/2.014311jes
发表时间:2013
期刊:Journal of the Electrochemical Society
影响因子:3.9
作者:Guo, Xingpeng;Qiu, Yubing;Chen, Zhenyu;Zhang, Guoan
通讯作者:Zhang, Guoan
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Corrosion Science
影响因子:8.3
作者:张国安;邱于兵;陈振宇;郭兴蓬
通讯作者:郭兴蓬
DOI:10.1016/j.corsci.2012.08.040
发表时间:2013
期刊:Corrosion Science
影响因子:8.3
作者:X. Zhong;Guoan Zhang;Y. Qiu;Zhenyu Chen;Xingpeng Guo;C. Fu
通讯作者:X. Zhong;Guoan Zhang;Y. Qiu;Zhenyu Chen;Xingpeng Guo;C. Fu
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Electrochemistry Communications
影响因子:5.4
作者:邱于兵;陈振宇;邹文鑫;郭兴蓬
通讯作者:郭兴蓬
薄层液膜下金属材料的腐蚀与电化学迁移行为及机理研究
- 批准号:50871044
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:40.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:郭兴蓬
- 依托单位:
微系统中的金属材料腐蚀行为及机理研究
- 批准号:50671040
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:郭兴蓬
- 依托单位:
金属/溶液界面纳米尺度下缓蚀膜的力学-电化学行为及机理研究
- 批准号:50471062
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:郭兴蓬
- 依托单位:
国内基金
海外基金
