Die wichtigsten Begriffe zu Korrosion in der Elektronik

Artefaktarme Zielpräparation bedeutet, dass bei der Probenvorbereitung keine unerwünschten Veränderungen wie Risse, Verformungen, Verfestigungen, Verschmierungen oder chemische Reaktionen entstehen, die das Analyseergebnis verfälschen könnten. Durch den Einsatz wasserfreier, physikalisch basierter Präparationstechnologien wie fs-Laser und Ionenstrahlpolitur wird sichergestellt, dass die Probenstruktur in ihrem ursprünglichen Zustand erhalten bleibt. Dies ist insbesondere in der Elektronikindustrie von Bedeutung, da selbst kleinste Fehler an Materialgrenzen die Zuverlässigkeit und Funktion von Bauteilen erheblich beeinträchtigen können.

Der Black-Pad-Effekt bezeichnet die Korrosion von Nickel in z.B: Cu/Ni/Au. Eine Leiterplattenmetallisierung führt zu nicht lötbaren, schwarz gefärbten Oberflächen.

Ausbildung von charakteristischen Strukturen durch elektrochemische Migrationsprozesse.

Bewegung von gelösten Ionen in einem elektrischen Feld von der Anode zur Kathode und Ausbildungen eines meist kurzschlussverursachenden Dendriten.

Die fs-Laser(vor-)Präparation nutzt Ultrakurzpuls-Laser, die Lichtpulse im Femtosekundenbereich (fs) aussenden, um Material hochpräzise zu entfernen. Durch die extrem kurzen Pulse wird die Energie so schnell auf das Material übertragen, dass keine signifikante Wärme in umliegende Bereiche eingeleitet wird. Dies verhindert thermische Schäden wie Risse oder Materialverformungen. Die Methode ist besonders geeignet für die grobe Präparation komplexer Probenstrukturen, da sie eine effiziente Materialabtragung ermöglicht, während die Materialintegrität und Feinstrukturen erhalten bleiben. Diese Vorpräparation legt die Basis für eine anschließende feinere Bearbeitung, etwa durch Ionenstrahlpolitur.

Die Ionenbreitstrahl-Politur ist ein physikalisches Präparationsverfahren, bei dem Ionen gezielt auf eine Probenoberfläche geschossen werden. Die kinetische Energie der Ionen entfernt Material, ohne chemische Reaktionen oder mechanische Belastungen hervorzurufen. Dieses Verfahren dient dazu, Oberflächen zu glätten, Unebenheiten zu beseitigen und eine hohe Oberflächenqualität zu erreichen. Es ist eine wichtige Präparationsmethode bei der Vorbereitung von mikroelektronischen Proben zur Untersuchung korrosiver Effekte.

Die Ionenbreitstrahl-Politur ist ideal für die Endbearbeitung, insbesondere bei hochauflösenden Mikroskopieverfahren wie der Rasterelektronenmikroskopie (REM) sowie für analytische Anwendungen wie EDX und EBSD als auch Nanoindentation zur präzisen Charakterisierung mechanischer Eigenschaften auf mikroskopischer Ebene geeignet, da sie eine nahezu artefaktfreie Oberfläche erzeugt und feinste Strukturen sichtbar macht. 

Messmethode zur elektrochemischen Charakterisierung von Oberflächen durch Anlegen einer statischen Spannung und Messung des resultierenden Korrosionsstroms.

Standardisierter Test zur Bewertung der Korrosionsschutzwirkung von Oberflächen und Beschichtungen auf Basis eines NaCl-Elektrolyten.

Standardisierter Test mit gemischten Gasen (NO2,SO2,Cl2, H2S) zur Bewertung des Korrosionsverhaltens von metallischen Oberflächen.

Bei vielen sensiblen Proben, insbesondere in der Elektronik, sind klassische Präparationsmethoden wie mechanisches Trennen, nasses Schleifen/ Polieren oder chemisches Ätzen ungeeignet. Wasser und chemische Lösungen können Korrosion oder chemische Reaktionen an empfindlichen Materialien verursachen oder Reaktionsprodukte auswaschen. Mechanische Methoden wie Trennen oder Schleifen führen möglicherweise zu Delaminationen, Mikrorissen oder Verformungen, insbesondere an Grenzflächen zwischen unterschiedlichen Materialien. Die wasserfreie Präparation umgeht diese Probleme, indem ausschließlich physikalische Verfahren angewandt werden, die das Material schonen und keine unerwünschten Veränderungen hervorrufen.

Messmethode zur elektrochemischen Charakterisierung von Oberflächen (DIN 50918) durch Anlegen einer zyklisch variierenden Spannung und Messung des resultierenden Korrosionsstroms.