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锡须

发表时间:2018-12-29 来源:未知
锡须(Tinwhisker),是电子产品及设备中一种常见的现象。
1、锡须是什么?

  锡须(Tinwhisker),是电子产品及设备中一种常见的现象。要说明锡须是什么,首先来看晶须是什么。晶须是一种头发状的晶体,它能从固体表面自然的生长出来,也称为"固有晶须"。晶须在很多金属上生长,最常见的是在锡、镉、锌、锑、铟等金属上生长。甚至有时锡铅合金上也会生长晶须,但发生概率较小。晶须很少出现在铅、铁、银、金、镍等金属上面。一般来说,晶须现象容易出现在相当软和延展性好的材料上,特别是低熔点金属。
  锡的晶须简称锡须,它是一种单晶体结构,导电。锡须的形状一般是直的、扭曲的、沟状、交叉状等,有时也有中空的,外表面呈现沟槽。锡须直径可以达到10微米,长度有时可以达到9毫米以上,其传输电流的能力可以达到10毫安,当传输电流较大时,锡须一般会被烧掉。
  锡须通常只有几毫米长,但是有些可以长到超过10毫米。锡须在电子组件中会引起两个严重的问题:它们会导致电子短路,并且它们会破坏来自其底层的释放,引起机械破坏。对锡须成长因素的缺乏了解和判定易长锡须的产品的测试方法的缺乏使得纯锡互连线路和危险的电镀物质应用于高可靠性系统,如卫星系统。然而,通常认为市场对环保组件的需求会胜过锡须组件缺点的潜在性。其他会长须子的金属还包括:锌,铝和锑。
2、锡须产生的原因
  锡须生长的速率一般在0.03——0.9mm/年,在一定条件下,生长速率可能增加100倍或者100倍以上。生长速率由镀层的电镀化学过程、镀层厚度、基体材料、晶粒结构以及存储环境条件等复杂因素决定。锡须的生长主要是有电镀层上开始的,具有较长的潜伏期,从几天到几个月甚至几年,一般很难准确预测锡须所带来的危害。
一般来说,锡须有如下的产生原因:
  1、锡与铜之间相互扩散,形成金属互化物,致使锡层内压应力的迅速增长,导致锡原子沿着晶体边界进行扩散,形成锡须;
  2、电镀后镀层的残余应力,导致锡须的生长。
  3、锡须的解决方案
一般的解决措施
  1、电镀雾锡,改变其结晶的结构,减小应力;
  2、在150摄氏度下烘烤2小时退火;(实验证明,在温度90摄氏度以上,锡须将停止生长)
  3、EnthoneFST浸锡工艺添加少量的有机金属添加剂,限制锡铜金属互化物的生成;
  4、在锡铜之间加一层阻挡层,如镍层;
  5、抑制锡须,现发现的最好办法是在锡中添加铅。但是由于铅不环保,所以锡须的抑制还需要从其他角度来解决;
  6、添加1~2%的黄金,也具有很好的抑制锡须的作用。
  

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