Ag枝晶的形成：Ag₃Sn的选择性氧化及其在含卤素介质中的电化学迁移

关键词：电子材料、集成电路、腐蚀、银、锡、焊点、枝晶、电化学迁移

随着电子器件的高集成和高性能化，电子材料与先进封装技术的可靠性至关重要。 焊点与凸点作为连接芯片与基板的关键部分，其失效可能引发灾难性后果。 Sn-Ag-Cu焊点在实际服役中常出现Ag枝晶短路现象，然而文献中含Ag无铅焊料的电化学迁移只有Sn枝晶形成。 为了破解Ag枝晶的形成之谜，本研究团队制备了富Ag₃Sn相的Sn-Ag合金， 并创新性地结合双极性电化学技术与薄液膜电化学迁移方法，深入探究了Sn和Ag₃Sn在卤素环境（含氯、碘离子）中氧化前后的腐蚀行为及电化学迁移演变规律。基于详实的实验结果，研究团队最终提出了Ag3Sn和Sn在特定环境下的选择性腐蚀机制以及Ag枝晶形成的完整路径。该成果不仅为理解焊料失效模式提供了全新视角，更对设计抗腐蚀、抗枝晶短路的高可靠性先进封装材料与工艺，保障芯片和集成电路的长期稳定运行具有重大指导意义。

上述成果以“Formation of Ag dendrites: selective oxidation of Ag₃Sn and its electrochemical migration in halogen-containing media” 为题发表于《Corrosion Science》期刊上。上述研究得到了国家自然科学基金的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41529-024-00448-8

Updated on Jul.2, 2025.

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