Hélène VIVES – Croissance de whiskers dans des couches minces de Sn sur substrats à base Cu

Jury

Marc Verdier, Directeur de recherche, CNRS Alpes, Directeur de thèse
Damien Faurie, Professeur des Universités, Université Sorbonne Paris Nord, Rapporteur
Gregory Abadias, Professeur des Universités , Université de Poitiers, Rapporteur
Eric Chainet, Directeur de recherche, CNRS Alpes, Examinateur
Fabien Volpi, Professeur des Universités, Université Grenoble Alpes, Invité
Philippe Gendre, Docteur en science, AST PEM. AST pour Alberts Surface Technologies, Invité

Abstract

L'interdiction du Pb dans les alliages d'étain pour la soudure a entraîné la formation de microfilaments d'étain, appelés whiskers, sur les connecteurs électriques, ce qui peut provoquer des courts-circuits. Cette thèse explore les mécanismes de croissance de ces whiskers à travers des études microstructurales, dans le contexte d’un procédé de soudure à froid de l’étain par déformation plastique. L'analyse des microstructures et textures des dépôts de Sn révèle qu'une forte teneur en cuivre dans le substrat favorise la croissance de composés intermétalliques (CIM) et des extrusions, surtout après les vieillissements accélérés. Bien que la croissance de CIM ne soit pas indispensable à la formation des whiskers, elle en facilite la germination et réduit le temps d'incubation, tout comme l'humidité et la température. Les tests révèlent que les whiskers se forment dans les 100 premiers µm à partir du poinçon plat et contribuent ainsi à une meilleure compréhension du lien entre microstructure et formation de whiskers de Sn.