為了提高智能電表的可靠性,通過機械開封、離子色譜表征和截面分析等綜合方法對基于電阻電化學(xué)遷移的失效機理進行了研究。結(jié)果表明,電阻短路故障機理是智能電表外場故障的主要形式,其源于金屬電化學(xué)遷移。氯離子、助焊劑殘留和包裝膜分層的綜合作用會加劇金屬電化學(xué)遷移過程。此外,失效復(fù)現(xiàn)實驗證實氯離子顯著加速了電阻的電化學(xué)遷移�；谝陨辖Y(jié)果,提出了相應(yīng)的優(yōu)化保護方法以抑制電化學(xué)遷移。 

【文章來源】：電子元件與材料. 2020,39(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

1#電阻樣品表面光學(xué)形貌

電阻表面枝晶狀遷移物SEM形貌和EDS能譜分析見圖2所示,枝晶狀遷移物由一端電極往另一端電極方向生長,圖2(b) EDS測試結(jié)果表明枝晶狀遷移物主要含有Sn,Pb等元素,局部區(qū)域存在Cl元素,此產(chǎn)品生產(chǎn)中采用的SnPb焊料為Sn63Pb37,說明SnPb焊料中的Sn,Pb金屬元素發(fā)生電化學(xué)遷移導(dǎo)致枝晶的生長,連通電阻兩極,導(dǎo)致電阻短路失效。在電化學(xué)反應(yīng)過程中,溶解的電極被定義為陽極,對電阻陽極表面腐蝕形貌和產(chǎn)物進行表征,如圖3所示,結(jié)果表明該區(qū)域的腐蝕產(chǎn)物主要由Sn、Pb、O及少量的Cl元素組成,鹵素元素中Cl離子可以加速陽極金屬溶解。陽極表面金屬溶解后,暴露出里層新鮮的金屬SnPb焊料,這將導(dǎo)致化學(xué)氧化腐蝕更容易發(fā)生。黑色的腐蝕產(chǎn)物主要由Sn,Pb的氧化物組成。此外相關(guān)文獻(xiàn)[8]對電極表面的腐蝕產(chǎn)物進行XRD分析,表面腐蝕產(chǎn)物主要為焊料錫基合金的化合物,包括SnCl2、SnO2以及SnO。

在電化學(xué)反應(yīng)過程中,溶解的電極被定義為陽極,對電阻陽極表面腐蝕形貌和產(chǎn)物進行表征,如圖3所示,結(jié)果表明該區(qū)域的腐蝕產(chǎn)物主要由Sn、Pb、O及少量的Cl元素組成,鹵素元素中Cl離子可以加速陽極金屬溶解。陽極表面金屬溶解后,暴露出里層新鮮的金屬SnPb焊料,這將導(dǎo)致化學(xué)氧化腐蝕更容易發(fā)生。黑色的腐蝕產(chǎn)物主要由Sn,Pb的氧化物組成。此外相關(guān)文獻(xiàn)[8]對電極表面的腐蝕產(chǎn)物進行XRD分析,表面腐蝕產(chǎn)物主要為焊料錫基合金的化合物,包括SnCl2、SnO2以及SnO。2.2 離子色譜分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]供電所智能電表的常見故障和處理方法[J]. 盧志輝.  通信電源技術(shù). 2019(12)
[2]PCBA失效中的電化學(xué)遷移與腐蝕研究[J]. 李曉倩,蔡呂清.  電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗. 2019(01)
[3]電化學(xué)遷移研究進展[J]. 易盼,董超芳,肖葵,魏丹.  科技導(dǎo)報. 2018(07)
[4]SnAgCu釬料焊點電化學(xué)遷移的原位觀察和研究[J]. 張煒,成旦紅,郁祖湛,Werner Jillek.  電子元件與材料. 2007(06)

博士論文
[1]薄層液膜下錫基無鉛釬料合金腐蝕、電化學(xué)遷移及抑制研究[D]. 廖伯凱.華中科技大學(xué) 2018



本文編號：2991700