錫須產(chǎn)生的原因分析

錫須是在錫表面自然生長(zhǎng)的錫晶體，錫須對(duì)于電子產(chǎn)品的損害非常大。錫須是怎么產(chǎn)生的一直受到大家的關(guān)注，及時(shí)的了解錫須的錫須的生產(chǎn)原因，并且有針對(duì)性的抑制錫須的生長(zhǎng)，可以有效的延長(zhǎng)電子產(chǎn)品的使用壽命。松盛光電來(lái)給大家介紹錫須產(chǎn)生的原因，來(lái)了解一下吧。

金屬間化合物的形成

當(dāng)錫與其他金屬(如銅)接觸時(shí)，在一定條件下會(huì)發(fā)生相互擴(kuò)散，形成金屬間化合物。以錫銅合金為例，在室溫下銅原子便會(huì)自然地?cái)U(kuò)散進(jìn)入錫產(chǎn)生 Cu?Sn?介面金屬合金 IMC。隨著時(shí)間的推移，這種金屬間化合物的不斷生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生一種推力，迫使錫層受到推擠的應(yīng)力。當(dāng)這種應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)，就可能促使錫原子沿著晶體邊界擴(kuò)散，形成錫須。

外部應(yīng)力作用

機(jī)械應(yīng)力：機(jī)械應(yīng)力的產(chǎn)生通常是外來(lái)的，尤其是壓縮性的機(jī)械應(yīng)力，更容易加速錫須的生長(zhǎng)。例如，當(dāng)連接器與軟性印刷電路板(FPC)連接時(shí)，連接器會(huì)對(duì) FPC 引腳產(chǎn)生夾持壓力，在這種壓力作用下，F(xiàn)PC 上的金屬引腳邊緣處就容易出現(xiàn)錫須。

熱應(yīng)力：熱應(yīng)力指產(chǎn)品遭受高、低溫度變化時(shí)，相結(jié)合的兩材料因膨脹系數(shù)的不同所產(chǎn)生的壓縮或拉張力。錫的膨脹系數(shù)比銅高，因此在制程中經(jīng)常由回流焊后回到室溫時(shí)，錫鍍層實(shí)際是承受到銅底材牽制產(chǎn)生的拉張力，但仍可發(fā)現(xiàn)錫須的發(fā)生。其原因可能是化學(xué)應(yīng)力之自發(fā)性錫須成長(zhǎng)應(yīng)力遠(yuǎn)大于熱應(yīng)力，及鍍層中任何不均勻性造成的局部性壓縮應(yīng)力。

環(huán)境因素

溫度：溫度對(duì)錫須的生長(zhǎng)有顯著影響。一般來(lái)說(shuō)，在室溫附近，錫須生長(zhǎng)較為明顯。升高溫度可以加快錫原子的擴(kuò)散速度，有利于錫晶須生長(zhǎng)，但當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，應(yīng)力會(huì)被松弛，反而不利于錫須生長(zhǎng)。例如，在一些高溫環(huán)境下工作的電子設(shè)備，錫須的生長(zhǎng)速度可能會(huì)加快。

濕度：濕度對(duì)錫須生長(zhǎng)也有影響。相對(duì)濕度越高尤其是當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到 85% 以上時(shí)，錫須生長(zhǎng)越快。這是因?yàn)樵诟邼穸拳h(huán)境下，錫表面可能會(huì)形成一層薄薄的水膜，這層水膜可以作為電解質(zhì)，促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，從而加速錫須的生長(zhǎng)。