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01.12.2013 | Ausgabe 23/2013

Journal of Materials Science 23/2013

Copper-oxide whisker growth on tin–copper alloy coatings caused by the corrosion of Cu6Sn5 intermetallics

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 23/2013
Autoren:
Barbara Horváth, Balázs Illés, Tadashi Shinohara, Gábor Harsányi

Abstract

This paper reports the effect of corrosion caused by high temperature and humidity on pure tin and tin–copper alloy coatings. A new phenomenon was observed; the development of copper-oxide whiskers on tin–copper alloys plated on copper substrates (1–5 % copper content stored at 105 °C/100 % relative humidity). The copper-oxide whiskers showed similar growth properties to tin whiskers. We have made a model to understand the development of copper-oxide whiskers. Localized corrosion of the tin coating reaches the Cu6Sn5 intermetallic layer, and copper oxide accumulates after the corrosion of Cu6Sn5. The dilating SnO x compresses and extrudes out the copper oxide in a whisker form.

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