表面和界面是材料科學(xué)與工業(yè)技術(shù)應(yīng)用中的兩個(gè)重要概念。表面是物質(zhì)與外界接觸的部分，而界面則是兩種不同物質(zhì)相接觸的地方。任何材料都有與外界接觸表面或與其他材料區(qū)分的界面，在大力發(fā)展的電子裝聯(lián)技術(shù)中，材料表界面的問題更為突出。因此，材料表界面的研究在電子產(chǎn)品中的地位越發(fā)重要。

　　電子產(chǎn)品中表面鍍層/涂層的腐蝕、磨損，粘接/焊接部位的斷裂等都是零件表面材料或結(jié)合界面材料變異的過程，要實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的管控，就需要了解表面和界面相關(guān)的知識(shí)。在物質(zhì)科學(xué)中，表面和界面的性質(zhì)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

　　1. 相變化

　　如SMT生產(chǎn)中的焊接工藝的相變化：

　　錫膏中的金屬成份（主要是Sn）與PCB的焊盤（Cu）在高溫條件下生成新的相（IMC層），如圖1所示。

　　圖1：焊料與焊盤焊接后形成IMC層

　　如PCBA表面的涂覆層：

　　在化學(xué)氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）過程中，氣態(tài)的反應(yīng)物質(zhì)在表面上凝聚成固態(tài)的薄膜，如圖2所示。

　　圖2：CVD: 涂覆后的PCBA

　　2. 化學(xué)變化

　　表面和界面也是化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)所。表面上的化學(xué)反應(yīng)可以發(fā)生在固體表面、液體表面或氣體表面，例如催化反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)等。在界面上，不同相之間的相互作用導(dǎo)致界面區(qū)域的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生變化，例如，在液體-液體界面上，可以發(fā)生離子交換、化學(xué)平衡調(diào)整等反應(yīng)。

　　如在PCB潔凈的焊盤基材（Cu）表面通過電化學(xué)反應(yīng)可以形成新的保護(hù)鍍層（ENIG），如圖3所示。

　　圖3：PCB焊盤鍍層：ENIG

　　3. 物理相關(guān)性

　　表面和界面的特殊性質(zhì)還與材料的吸附、解吸性能、防腐、耐磨、粘附、潤濕性等有關(guān)。例如，在材料的表面和界面處，由于表面能的存在，物質(zhì)的吸附和解吸性能會(huì)受到影響，從而影響材料的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)。此外，表面和界面的特殊性質(zhì)還會(huì)影響材料的防腐、耐磨、粘附、潤濕性等性能，從而影響材料的使用壽命和性能，如圖4所示。

　　圖4：表面能降低導(dǎo)致的“縮錫”現(xiàn)象

　　綜上所述，表面和界面是電子裝聯(lián)技術(shù)中的不可忽略的領(lǐng)域。通過對(duì)表面和界面進(jìn)行科學(xué)的研究和管控，可以有效解決電子產(chǎn)品出現(xiàn)的污染、腐蝕、磨損、粘接不良、斷裂等失效問題或潛在風(fēng)險(xiǎn)，從而提高電子產(chǎn)品的裝聯(lián)品質(zhì)與可靠性。

　　ZESTRON全球可靠性與表面技術(shù)（R&S）團(tuán)隊(duì)，由表面分析、材料科學(xué)、應(yīng)力測(cè)試和電子制造領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富的專家組成。多年來，一直為世界各地的客戶提供有關(guān)汽車、醫(yī)療、工業(yè)、消費(fèi)電子和航空等領(lǐng)域電子零部件的潮濕防護(hù)和表面及界面相關(guān)技術(shù)問題的支持。ZESTRON在提高電子零部件及整機(jī)可靠性領(lǐng)域?yàn)樾袠I(yè)客戶提供高價(jià)值的分析服務(wù)和咨詢、培訓(xùn)及輔導(dǎo)。從設(shè)計(jì)階段到量產(chǎn)開始，再到大批量的現(xiàn)場(chǎng)使用，R&S專家不僅評(píng)估失效風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)防措施，而且還從機(jī)理和根本原因?qū)用娣治鲵?yàn)證試驗(yàn)中的失效和現(xiàn)場(chǎng)的損壞。

更多精彩內(nèi)容歡迎點(diǎn)擊==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<