镀锡铜箔表面晶须生长研究：温度影响与安全时效

"镀锡铜箔表面小丘和晶须的生长行为的研究文章，发表于2010年的《河南科技大学学报：自然科学版》。文章探讨了在电子封装互连中，镀锡铜元件引脚上锡晶须的形成及其对电子器件潜在的危害。作者通过化学镀法在铜箔表面镀锡，然后在不同温度（100℃和200℃）和时间条件下进行时效处理，利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析样品的形态和晶体结构。研究发现，100℃时效会导致小丘和晶须的形成，而在200℃和室温下则不会。晶须生长与镀层内的压应力梯度有关，并存在一个孕育期。时效温度的变化影响原子扩散速度和镀层应力松弛，进而影响小丘和晶须的生成。该研究强调了Sn晶须可能导致的电子器件短路问题，对电子产品的可靠性具有重要意义。" 这篇论文详细阐述了在电子封装领域中，镀锡铜箔表面晶须生长的现象及其影响。晶须是导致电子器件短路、系统失效的关键因素，尤其是在航空航天等高可靠性应用中。研究者通过实验发现，镀锡铜箔在100℃环境下时效8天会出现小丘和晶须，而200℃和室温下则不会，这提示了温度对晶须生长的显著影响。晶须的产生与镀层内的压应力梯度有关，这一过程需要一定的时间来孕育，即存在一个孕育期。此外，随着时效温度的变化，原子的扩散速度和镀层应力的松弛程度不同，这些因素共同决定了小丘和晶须的形成情况。 晶须生长问题对电子设备的安全性和稳定性构成威胁，因此，理解和控制晶须的生长机制至关重要。此研究为防止或减少晶须的生成提供了理论基础，有助于开发更可靠的电子封装材料和技术，以避免因晶须导致的短路事件，提高电子产品的长期稳定性和安全性。