錫鬚（tin whisker），元器件製造在導入無鉛化的過程當中，為了維持零組件的可焊性常以鍍純錫來取代原用的錫鉛，但是經(jīng)過一段時間之后，在常溫底下純錫鍍層就會長出樹枝狀的突出物，稱之為錫鬚(晶鬚)，錫鬚與大家常說的離子遷移是完全不一樣的東西，請大家要注意，如果錫鬚的長度太長，會造成導體或零組件之間的短路，目前已經(jīng)訂定出相關的錫鬚檢測標準還有錫鬚的環(huán)境試驗測試方式 可協(xié)助相關企業(yè)測試錫鬚的抑制方式，以及避免錫鬚的方法以符合相關無鉛製程的重金屬的要求與標準，在高密度構(gòu)裝的電子產(chǎn)品裡面(手機、PDA、MP3、汽車電子等)，錫鬚的要求更是刻不容緩，宏展科技希望透過相關資料的收集與整理，幫助客戶盡快導入錫鬚試驗，提升與強化企業(yè)本身的競爭力。

（一）影響錫鬚成長的因素包括有13種

1.?晶粒大小

2.?殘存應力

3.?外部應力

4.?有機物包括：碳、硫、氧…等

5.?氫，水聚集

6.?熱應力

7. 電場和磁場

8. 成核

9. 電鍍液

10. 電鍍條件：電流密度、電鍍脈沖

11. 溫度

12. 濕度

13. 時間

1.錫鬚容易生長的原因：

1.?光亮的錫容易有錫鬚生長

2-1. 純錫表面容易受到自然晶體增長的攻擊

2-2. 錫純度越高，形成錫鬚的機會就越大

3. 化學應力是造成錫鬚自發(fā)性成長的最重要的驅(qū)動力

2.錫鬚定義：

A.?長>10um

B.?有一致橫切面形狀

C.?有陵有角

D.?長/寬比>2

E.?有條紋狀

3.錫鬚的長度計算方式：

A.?JEDEC-22A121量法

B.?JEDEC-201&IEC量法

4.錫鬚長度的限制：

??<25um、<30um、<45um、<50um、<60umJESD201對于錫鬚長度的要求，依據(jù)試驗方法不同，其長度也有所不同。

（二）錫鬚的抑制或降低方式目前可整理出9種方式

?1. 在銅金屬和錫之間加一層阻擋層，如鎳層

?2. 銅→鎳→鈀→金（形成阻礙層）

?3. 使用鎳鈀金的導線架（lead frame）

?4. 鍍霧面錫（5um）

?5. 鍍錫（10um）

?6-1. 噴霧錫或鍍錫（8~12um）經(jīng)24小時內(nèi)，淬（退）火（150℃）1~2小時后（烘處理

Post baking）

???6-2. 鍍錫（>7.5um）+后烘處理

???7. 調(diào)高鍍錫中銀的含量

???8.焊接工藝中引入的溫度應力應該盡可能低

???9. 降低純錫的銅含量或接觸到銅

?（三）錫鬚試驗方式介紹：

1.?室溫環(huán)境儲存：

1.?辦公室室溫，1000h

2.?20~25℃/30~80%R.H, 1500h、4230h

2.高溫環(huán)境儲存：

1.?55℃/2years、3400h

2.?90℃/400h

3.溫濕度儲存：

1.?50℃/85%R.H, 1500h

2.?51℃/85%R.H, 3000h

3.?55℃/80~95%R.H, 4230h

4.?55℃/85%R.H, 2000h、4000h（1000h檢查一次）

5.?60℃/85%R.H, 4000h

6.?60℃/87%R.H, 3000h

7.?60℃/90±5%R.H, 3000h

8.?60±5℃/93（+2/-3）%R.H, 1000h、4000h

9.?60℃/95%R.H, 1000h、1500h

10.?85℃/85%R.H, 500h±4h

4.溫度沖擊（TST）：

1.?-55（+0/-10）℃←→85（+10/-0）℃, 20min/1cycle, 1500cycles（500cycles檢查一次）

2.?85±5℃←→40（+5/-15）℃, 20min/1cycle, 500cycles

3.?-35±5℃←→125±5℃, 駐留7min, 500±4cycles

4.?-55（+0/-10）℃←→80（+10/-0）℃, 駐留7min, 20min/1cycle, 1000cycles

5.溫度循環(huán)（RAMP）：

1.?-40℃（30min）←→85℃（30min）, RAMP: 5℃/min）, 2000cycles

2.?-40℃（15min）←→125℃（15min）, RAMP: 11℃/min）, 500cycles

3.?-40℃（15min）←→125℃（15min）, RAMP: 15℃/min）, 54290cycles

（四）試驗設備：

A.?恒溫恒濕試驗箱

B.?溫度沖擊試驗箱

C.?溫度循環(huán)試驗箱

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