Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ảnh hưởng của độ ẩm đến sự phát triển của các sợi thiếc từ hợp chất liên kim loại Sn3Nd
Tóm tắt
Hiện tượng phát triển sợi thiếc tự phát đã được nghiên cứu bằng cách tiếp xúc hợp chất liên kim loại Sn3Nd với các môi trường khác nhau. Trong môi trường ẩm, các sợi thiếc phát triển nhanh chóng; thời gian ủ để hình thành sợi chỉ là 0,75 giờ. Tuy nhiên, không có sợi nào được hình thành khi hợp chất Sn3Nd tiếp xúc với argon khô trong 33 ngày hoặc oxy khô (DO) trong 7 ngày. Quan sát tại chỗ sự phát triển của sợi trong điều kiện môi trường xung quanh (RA) cho thấy tốc độ phát triển trung bình của sợi thiếc từ Sn3Nd khoảng 11 Å/s, nhanh hơn 2-3 bậc so với những gì đã được báo cáo trước đó cho thiếc mạ. Sau khi các sợi phát triển, một hợp chất hydroxide mới, Nd(OH)3, đã được tìm thấy hình thành trên Sn3Nd. Kết quả cho thấy rằng sự hiện diện của độ ẩm trong môi trường tiếp xúc là cần thiết cho sự phát triển sợi từ Sn3Nd. Cuối cùng, động lực cho sự phát triển sợi cũng được thảo luận.
Từ khóa
#Sn3Nd; sợi thiếc; hợp chất liên kim loại; độ ẩm; hydroxide; sự phát triển sợiTài liệu tham khảo
K.G. Compton, A. Mendizza, and S.M. Arnold: Filamentary growths on metal surfaces whiskers. Corrosion 7, 327 (1951).
J.A. Brusse, G.J. Ewell, and J.P. Siplon: Tin whiskers: Attributes and mitigation, presented at CARTS EUROPE 2002, Nice, France: in 16th Passive Components Symposium (2002); pp. 221–233.
J.D. Eshelby: A tentative theory of metallic whisker growth. Phys. Rev. 91, 755 (1953).
W.C. Ellis, D.F. Gibbons, and R.C. Treuting: Growth of metal whiskers from the solid, in Growth and Perfection of Crystals; R.H. Doremus, B.W. Roberts, and D. Turnbull, eds. (John Wiley & Sons, New York, 1958); pp. 102–120.
K.N. Tu: Irreversible-processes of spontaneous whisker growth in bimetallic Cu-Sn thin-film reactions. Phys. Rev. B 49, 2030 (1994).
B. Jiang and A.P. Xian: Spontaneous growth of tin whiskers on tin-rare-earth alloys. Philos. Mag. Lett. 87, 657 (2007).
T.H. Chuang, H.J. Lin, and C.C. Chi: Rapid growth of tin whiskers on the surface of Sn-6.6Lu alloy. Scr. Mater. 56, 45 (2007).
P. Oberndoff, M. Ditte, P. Crema, P. Su, and E. Yu: Humidity effects on Sn whisker formation. IEEE Trans. Electron. Packag. Manuf. 29(4), 239 (2006).
H.L. Reynolds, J.W. Osenbach, G. Henshall, R.D. Parker, and P. Su: Tin whisker test development—temperature and humidity effects part I: Experimental design, observations, and data collection. IEEE Trans. Electron. Packag. Manuf. 33(1), 1 (2010).
J.W. Osenbach, H.L. Reynolds, G. Henshall, R.D. Parker, and P. Su: Tin whisker test development—temperature and humidity effects part II: Acceleration model development. IEEE Trans. Electron. Packag. Manuf. 33(1), 16 (2010).
M. Liu and A.P. Xian: TEM observation of tin whisker. Sci. China Technol. Sci. 54(6), 1546 (2011).
C.C. Jain, C.L. Chen, and H.J. Lai: The inhibition of tin whiskers on the surface of Sn-8Zn-3Bi-0.5Ce solders. J. Mater. Eng. Perform. 20, 1043 (2011).
T.H. Chuang and C.C. Jain: Morphology of the tin whiskers on the surface of Sn-3Ag-0.5Cu-0.5Nd alloy. Metall. Mater. Trans. A 42, 684 (2011).
M. Liu and A.P. Xian: Tin whisker growth on the surface of Sn-0.7Cu lead-free solder with a rare earth (Nd) addition. J. Electron. Mater. 38, 2353 (2009).
M. Liu and A.P. Xian: Tin whisker growth on bulk Sn-Pb eutectic doping with Nd. Microelectron. Reliab. 49, 667 (2009).
M.A. Dudek and N. Chawla: Mechanisms for Sn whisker growth in rare earth-containing Pb-free solders. Acta Mater. 57, 4588 (2009).
T.H. Chuang and H.J. Lin: Size effect rare-earth intermetallics Sn-9Zn-0.5Ce Sn-3Ag-0.5Cu-0.5Ce solders growth tin whiskers. Metall. Mater. Trans. A 39, 2862 (2008).
T.H. Chuang, C.C. Chi, and H.J. Lin: Formation of whiskers and hillocks on the surface of Sn-6.6RE alloys. Metall. Mater. Trans. A 39, 604 (2008).
T.H. Chuang, H.J. Lin, and C.C. Chi: Oxidation-induced whisker growth on the surface of Sn-6.6(La, Ce) alloy. J. Electron. Mater. 36, 1697 (2007).
A.P. Xian and M. Liu: Observations of continuous tin whisker growth in NdSn3 intermetallic compound. J. Mater. Res 24, 2775 (2009).
B. Jiang and A.P. Xian: Spontaneous growth of tin whiskers on tin-rare-earth alloys. Philos. Mag. Lett. 87, 657 (2007).
P. Liszkowski, K. Turek, H. Figiel, and R. Gajerski: The intermediate stages of the corrosion of Nd-Fe-B powders in ambient air. J. Alloys Compd. 315, 270 (2001).
M. Fisher, L.S. Darken, and K.G. Carroll: Accelerated growth of tin whiskers. Acta Metall. 2(3), 368 (1954).
J. Franks: Growth of whiskers in the solid phase. Acta Metall. 6(2), 103 (1958).
B. Lee and D. Lee: Spontaneous growth mechanism of tin whiskers. Acta Mater. 46(10), 3701 (1998).
C. Xu, Y. Zhang, C. Fan, J. Abys, L. Hopkins, and F. Stevie: Understanding whisker phenomenon: The driving force for whisker formation. CircuiTree 15(5), 10 (2002).
H.C. Shi and A.P. Xian: Tin whisker growth from Sn3Nd powders. J. Electron. Mater. 40, 1697 (2011).
T. Iida and R.I.L. Guthrie: In the Physical Properties of Liquid Metals (Clarendon Press, Oxford, 1993), p. 9.