锡须(Tin whisker),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。锡须(tin whiskers)是在锡表面自然生长的锡晶体,这种现象给喜欢使用锡而不是铅做互连线路的制造商引起问题。
锡须(Tin whisker),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。
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。
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、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)