隨著人們對電子產品輕、薄、短、小型化和多功能化的需求，電子電路及元器件正在向進一步微型化和高度集成化方向發展。受尺寸效應的影響，即使電子材料發生局部微量腐蝕，便會導致整個電子設備系統癱瘓。
 

2007~2009年，國內某金融企業主機房價值2億元電子設備連續三年發生含硫大氣腐蝕，導致電路板金屬露點腐蝕、器件引腳開路，造成大量存儲數據的丟失，嚴重威脅到金融安全、企業效益和客戶利益。

南方某造紙企業計算機主板發生腐蝕失效

　　電子材料的大氣腐蝕機理與其它情況下的大氣腐蝕相似，受溫度、相對濕度、污染物（Cl⁻、H₂S、SO₂ 和NO_x等）和微生物等因素協同作用。隨著全球性環境污染的加劇、國際空間站面臨霉菌困擾的窘迫、我國空間站微生物腐蝕預研的需要和軍用電子裝備三防要求（防濕熱，防鹽霧，防霉菌）的提出，微量污染環境下電子材料腐蝕行為與機理研究成為亟需進行的課題。

　　銅及銅合金、銀及銀合金、鎳及鎳合金、金及金合金、鈀及鈀合金、錫及錫鉛合金、鋁、鍍鋅鋼材等被廣泛應用于電子設備中，分別作為印制電路板（PCB）導電材料、觸點接點材料、可焊鍍層材料、鉚接焊接安裝材料、設備的支撐和框架等。另外，硅銅樹脂、聚酰胺和環氧樹脂等聚合物分別作為涂層、膠囊包裝材料和黏結劑等。

　　電子材料對環境污染物的濃度要求十分苛刻，甚至遠低于對健康損害的標準量級，如SO2的最高濃度允許值為30 ppbv,而對人體健康的標準是1000 ppbv;對于H₂S,相應濃度分別為10 ppbv和10000ppbv.同時，在電子電路生產中，材料中殘留的少量Cl⁻或Br⁻等也可能直接導致電路腐蝕失效。電子材料的大氣腐蝕機理和其它情況下的大氣腐蝕一樣，受相對濕度、溫度和污染物（Cl⁻、H₂S、SO₂ 和NO_x等）等因素協同作用。電子設備中的Au、Ni、Cu、Ag、Al等經常發生均勻腐蝕，腐蝕速率的大小取決于電子元件和設備所處的環境，其中，濕度對腐蝕速率大小的影響是最顯著的。在潮濕環境中，不同電極電位的金屬或合金接觸時還容易發生電偶腐蝕：當活性金屬表面涂覆或濺射的惰性保護層有小孔或缺陷時，腐蝕性介質將接觸活性金屬基體而誘發腐蝕。所以，這些金屬、合金、鍍層和聚合物在環境中的穩定性和耐蝕性直接影響電子設備的可靠性和使用壽命。

　　電子設備使用環境的復雜性和電子材料選用的多樣性，導致了電子材料腐蝕的特殊性，主要表現在：

　　（1） 薄液膜下的大氣腐蝕。電子設備在大氣環境中使用，當材料表面的相對濕度達到露點時，就會在電子電路和元器件表面形成一層薄液膜，污染氣體、灰塵等就會溶解于其中，形成腐蝕性電解液，發生電化學腐蝕。
 

薄層液膜下大氣腐蝕的特點

　　（2） 微型化和高密度的多金屬材料體系。有高集成度印制電路和元器件構成的多種金屬和合金體系，容易發生電偶腐蝕和縫隙腐蝕破壞，極微量的導體和半導體性質的晶須和剝落的腐蝕產物，在狹小的空間內導致元器件引腳和電子電路的短路。

　　（3） 電子材料腐蝕的環境因素極其復雜。電子設備的結構特點和作用其上的環境因素的復雜性導致了電子材料多種類型的腐蝕。由于尺寸因素導致的環境影響的功能性放大，導致極輕微的腐蝕引起嚴重性的影響甚至破壞性的后果。

　　電子設備中金屬種類較多，元件間起絕緣或保護作用的涂層（環氧、塑料、陶瓷等）在潮濕甚至缺水的情況下，均能產生良好的離子導電性通道，金屬電偶腐蝕的傾向大。同時，由于元器件體積小，空間密度又很大，即使元器件表面存在著微量腐蝕產物，也會產生嚴重影響，導致電子電路和元器件早期失效。此外，當空氣中污染物（如SO₂，Cl₂，NO₂，H₂S等）的含量按微量級（10^-4%）增加時，電子設備失效的可能性就會顯著增加。

　　隨著電子科技的不斷革新，電子電路和元器件正在向進一步微型化和高度集成化方向發展，正是這種發展加大了電子材料防腐蝕的難度。在這種形勢下，對電子材料腐蝕與防護問題的關注變得越來越重要。

責任編輯：郭靜

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