銅的腐蝕行為及其影響因素研究.pdf

1、電子材料是當(dāng)今信息社會(huì)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。電子產(chǎn)品已經(jīng)滲透到科研、生產(chǎn)、國(guó)防和生活的各個(gè)方面。由于電子材料具有體積小，空間密度高，金屬層厚度較小的特點(diǎn)，輕微的腐蝕就可能導(dǎo)致電子材料的破壞，從而使整個(gè)設(shè)備失效。因此，研究電子材料的腐蝕與防護(hù)具有重大的意義。銅是常用作電子材料的最重要金屬之一。例如，作為電子元器件支撐體同時(shí)又是電子元器件電連接提供者的印刷電路板，其表面一般覆蓋一層銅。電路板在使用中如果表層銅發(fā)生腐蝕則可能造成電子設(shè)備的提前失效。因

2、此，銅腐蝕行為的研究具有重要意義。本工作應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)和表面分析方法研究了銅在含氯離子介質(zhì)中的腐蝕行為及其影響因素。 1.印刷電路板縫隙腐蝕行為的研究 設(shè)計(jì)了研究印刷電路板縫隙腐蝕行為的模擬裝置，建立測(cè)量印刷電路板在縫隙內(nèi)不同深處銅的腐蝕參數(shù)的方法。對(duì)試樣浸泡時(shí)間、縫隙大小、溶液的氯離子濃度和pH值、溫度、溶解氧等因素對(duì)銅縫隙腐蝕行為的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明這些因素不同程度地使縫隙內(nèi)銅的腐蝕電位和腐蝕電流發(fā)生變化。通過

3、XRD和XPS分析，表明電路板表面銅的縫隙腐蝕產(chǎn)物主要是由氯化亞銅和少量的氫氧化銅組成。 研制了Ag/AgCl陣列電極作為Cl-選擇性電極，用于測(cè)定印刷電路板在0.5mol/LNaCl溶液中發(fā)生縫隙腐蝕時(shí)縫隙內(nèi)部的氯離子濃度及分布。結(jié)果表明隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，縫隙內(nèi)部不同深處的氯離子濃度逐漸升高，且隨著距縫口距離的增大而升高。 2.發(fā)展掃描微參比電極法研究Cu-焊錫界面局部腐蝕行為 應(yīng)用掃描微參比電極(SMRE)

4、技術(shù)測(cè)量Cu和焊錫連接組成的電極在0.5mol/LNaCl溶液中局部腐蝕發(fā)生發(fā)展過程中表面微區(qū)電位分布。微區(qū)電位分布研究表明，當(dāng)Cu-焊錫電極浸入溶液中，表面并沒有立刻發(fā)生腐蝕。大約0.5h之后，點(diǎn)腐蝕才陸續(xù)開始發(fā)生。隨著時(shí)間延長(zhǎng)至4h，局部腐蝕發(fā)生在Cu與焊錫相接觸的界面上并達(dá)到最為嚴(yán)重。浸泡時(shí)間在5h～6h之間時(shí)，電極表面同時(shí)發(fā)生了電偶腐蝕，界面及焊錫部分的腐蝕逐漸加劇。時(shí)間達(dá)7h之后，電偶腐蝕變得更為顯著，焊錫作為陽極逐漸腐蝕加劇

5、而銅作為陰極受到保護(hù)，直至焊錫全面腐蝕。 3.探明了EDA作為銅的酸洗緩蝕劑的緩蝕效果及硫離子的影響作用 用銅電極模擬印刷電路板表面的銅箔，以乙二胺(EDA)作銅在酸性介質(zhì)中的緩蝕劑，應(yīng)用電化學(xué)方法研究銅在1×10-2mol/LHCl溶液的腐蝕行為及外加Na2S對(duì)EDA緩蝕效果的影響。結(jié)果表明，一定濃度的EDA對(duì)銅具有良好的緩蝕作用，過量的EDA則使緩蝕效果降低。含有EDA的上述稀鹽酸溶液中加入一定量的Na2S，可阻礙銅