表面和界面是材料科學與工業(yè)技術應用中的兩個重要概念。表面是物質與外界接觸的部分，而界面則是兩種不同物質相接觸的地方。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合界面材料變異的過程，要實現(xiàn)對它們的管控，就需要了解表面和界面相關的知識。在物質科學中，表面和界面的性質主要表現(xiàn)在以下三個方面：

　　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：

　　在化學氣相沉積（CVD）和物理氣相沉積（PVD）過程中，氣態(tài)的反應物質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. 化學變化

　　表面和界面也是化學反應發(fā)生的場所。表面上的化學反應可以發(fā)生在固體表面、液體表面或氣體表面，例如催化反應、電化學反應等。在界面上，不同相之間的相互作用導致界面區(qū)域的化學反應發(fā)生變化，例如，在液體-液體界面上，可以發(fā)生離子交換、化學平衡調整等反應。

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

　　圖3：PCB焊盤鍍層：ENIG

　　3. 物理相關性

　　表面和界面的特殊性質還與材料的吸附、解吸性能、防腐、耐磨、粘附、潤濕性等有關。例如，在材料的表面和界面處，由于表面能的存在，物質的吸附和解吸性能會受到影響，從而影響材料的化學性質和物理性質。此外，表面和界面的特殊性質還會影響材料的防腐、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：表面能降低導致的“縮錫”現(xiàn)象

　　綜上所述，表面和界面是電子裝聯(lián)技術中的不可忽略的領域。通過對表面和界面進行科學的研究和管控，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險，從而提高電子產(chǎn)品的裝聯(lián)品質與可靠性。

　　ZESTRON全球可靠性與表面技術（R&S）團隊，由表面分析、材料科學、應力測試和電子制造領域經(jīng)驗豐富的專家組成。多年來，一直為世界各地的客戶提供有關汽車、醫(yī)療、工業(yè)、消費電子和航空等領域電子零部件的潮濕防護和表面及界面相關技術問題的支持。ZESTRON在提高電子零部件及整機可靠性領域為行業(yè)客戶提供高價值的分析服務和咨詢、培訓及輔導。從設計階段到量產(chǎn)開始，再到大批量的現(xiàn)場使用，R&S專家不僅評估失效風險和預防措施，而且還從機理和根本原因層面分析驗證試驗中的失效和現(xiàn)場的損壞。

更多精彩內(nèi)容歡迎點擊==>>電子技術應用-AET<<