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Erschienen in: Journal of Materials Science 23/2013

01.12.2013

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

verfasst von: Barbara Horváth, Balázs Illés, Tadashi Shinohara, Gábor Harsányi

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 23/2013

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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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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Brusse JA, Ewell GJ, Siplon JP (2002) In: Proceedings of CARTS, p. 221 Brusse JA, Ewell GJ, Siplon JP (2002) In: Proceedings of CARTS, p. 221
2.
Zurück zum Zitat Chason E, Jadhav N, Chan WL, Reinbold L, Kumar KS (2008) Appl Phys Lett 92:171901CrossRef Chason E, Jadhav N, Chan WL, Reinbold L, Kumar KS (2008) Appl Phys Lett 92:171901CrossRef
3.
6.
7.
Zurück zum Zitat Williams ME, Moon KW, Boettinger WJ, Josell D, Deal AD (2007) J Electron Mater 36:214CrossRef Williams ME, Moon KW, Boettinger WJ, Josell D, Deal AD (2007) J Electron Mater 36:214CrossRef
8.
Zurück zum Zitat Sarobol P, Pedigo AE, Su P, Blendell JE, Handwerker CA (2010) IEEE Trans Electron Packag Manuf 33:159CrossRef Sarobol P, Pedigo AE, Su P, Blendell JE, Handwerker CA (2010) IEEE Trans Electron Packag Manuf 33:159CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Boettinger WJ, Johnson CE, Bendersky LA, Moon KW, Williams ME, Stafford GR (2005) Acta Mater 53:5033CrossRef Boettinger WJ, Johnson CE, Bendersky LA, Moon KW, Williams ME, Stafford GR (2005) Acta Mater 53:5033CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Sobiech M, Welzel U, Mittemeijer EJ, Hügel W, Seekamp A (2008) Appl Phys Lett 93:011906CrossRef Sobiech M, Welzel U, Mittemeijer EJ, Hügel W, Seekamp A (2008) Appl Phys Lett 93:011906CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Nakadaira Y, Jeong S, Shim J, Seo J, Min S, Cho T, Kang S, Oh S (2008) Microelectron Reliab 48:83CrossRef Nakadaira Y, Jeong S, Shim J, Seo J, Min S, Cho T, Kang S, Oh S (2008) Microelectron Reliab 48:83CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Schroeder V, Bush P, Williams M, Vo N, Reynolds HL (2006) IEEE Trans Electron Packag Manuf 29:231CrossRef Schroeder V, Bush P, Williams M, Vo N, Reynolds HL (2006) IEEE Trans Electron Packag Manuf 29:231CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Horváth B, Illés B, Harsányi G, Shinohara T (2011) Thin Solid Films 520:384CrossRef Horváth B, Illés B, Harsányi G, Shinohara T (2011) Thin Solid Films 520:384CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Oberndorff P, Dittes M, Crema P, Su P, Yu E (2006) IEEE Trans Electron Packag Manuf 29:239CrossRef Oberndorff P, Dittes M, Crema P, Su P, Yu E (2006) IEEE Trans Electron Packag Manuf 29:239CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Su P, Howell J, Chopin S (2006) IEEE Trans Electron Packag Manuf 29:246CrossRef Su P, Howell J, Chopin S (2006) IEEE Trans Electron Packag Manuf 29:246CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Osenbach JW, DeLucca JM, Potteiger BD, Amin A, Shook RL, Baiocchi FA (2007) IEEE Trans Electron Packag Manuf 30:23CrossRef Osenbach JW, DeLucca JM, Potteiger BD, Amin A, Shook RL, Baiocchi FA (2007) IEEE Trans Electron Packag Manuf 30:23CrossRef
17.
19.
Zurück zum Zitat Trethewey KR, Chamberlain J (1995) Corrosion for science and engineering, 2nd edn. Longman, London Trethewey KR, Chamberlain J (1995) Corrosion for science and engineering, 2nd edn. Longman, London
20.
Zurück zum Zitat Medgyes B, Illés B, Harsányi G (2012) J Mater Sci Mat Electron 23:551CrossRef Medgyes B, Illés B, Harsányi G (2012) J Mater Sci Mat Electron 23:551CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Warwick ME (1980) Atmospheric corrosion of tin and tin alloys, I.T.R.I. Publication No. 602, Middlesex Warwick ME (1980) Atmospheric corrosion of tin and tin alloys, I.T.R.I. Publication No. 602, Middlesex
23.
Zurück zum Zitat Sharma SK (2012) Green corrosion chemistry and engineering: opportunities and challenges. Wiley-VCH, Weinheim Sharma SK (2012) Green corrosion chemistry and engineering: opportunities and challenges. Wiley-VCH, Weinheim
24.
Zurück zum Zitat Berdovsky YN (2008) Intermetallics research progress. Nova Publishers, New York Berdovsky YN (2008) Intermetallics research progress. Nova Publishers, New York
25.
Zurück zum Zitat Huebner H, Penka S, Barchmann B, Eigner M, Gruber W, Nobis M, Janka S, Kristen G, Schneegans M (2006) Microelectron Eng 83:2155CrossRef Huebner H, Penka S, Barchmann B, Eigner M, Gruber W, Nobis M, Janka S, Kristen G, Schneegans M (2006) Microelectron Eng 83:2155CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Fathi M, Mortazavi V (2004) J Res Med Sci 9:42 Fathi M, Mortazavi V (2004) J Res Med Sci 9:42
28.
Zurück zum Zitat Stern KH (2010) High temperature properties and thermal decomposition of inorganic salts with oxyanions. CRC Press, Boca Raton Stern KH (2010) High temperature properties and thermal decomposition of inorganic salts with oxyanions. CRC Press, Boca Raton
29.
Zurück zum Zitat Chase M (1998) Journal of Physical and Chemical Reference Data, NIST–JANAF Thermochemical Tables Chase M (1998) Journal of Physical and Chemical Reference Data, NIST–JANAF Thermochemical Tables
30.
Zurück zum Zitat Sobiech M, Krüger C, Welzel U, Wang JY, Mittemeijer EJ, Hügel W (2011) J Mater Res 26:1482CrossRef Sobiech M, Krüger C, Welzel U, Wang JY, Mittemeijer EJ, Hügel W (2011) J Mater Res 26:1482CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Revie RW, Uhlig HH (2008) Corrosion and corrosion control: an introduction to corrosion science and engineering. Wiley, HobokenCrossRef Revie RW, Uhlig HH (2008) Corrosion and corrosion control: an introduction to corrosion science and engineering. Wiley, HobokenCrossRef
34.
35.
37.
Zurück zum Zitat Wang X, Liu Z, Qian Y (2011) Cryst Res Technol 46:967 Wang X, Liu Z, Qian Y (2011) Cryst Res Technol 46:967
38.
Metadaten
Titel
Copper-oxide whisker growth on tin–copper alloy coatings caused by the corrosion of Cu6Sn5 intermetallics
verfasst von
Barbara Horváth
Balázs Illés
Tadashi Shinohara
Gábor Harsányi
Publikationsdatum
01.12.2013
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 23/2013
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-013-7619-8

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