第六章_电子元器件可靠性保证及案例分析
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2012/11/25
第六章 电子元器件可靠 性保证及案例分析
邱宝军
020-87237355，qiubaojun@ceprei.com
触目惊心的例子
1
7.1 电子元器件对组件可靠性的影响 ① 对电子组装工艺的影响 ② 对焊点质量的影响 ③ 对焊点长期可靠性的影响 ④ 器件本身可靠性问题的影响
J-lead family
引脚镀层要求
金镀层过厚导致的焊点开裂
5
2012/11/25
Au镀层设计要求：
当焊点中金焊料超过3%时（对应的金厚度为0.15um）， 极易导致焊点脆性开裂。 方法 去金处理 薄金镀层
6
7.3 电子元器件可靠性测试或评价方法
7.3.1 可焊性测试 7.3.2 锡须评价方法 7.3.3 潮湿敏感损伤评价方法 7.3.4 假冒芯片风险及识别
电子元器件的可焊性测试方法－浸锡速度和时间
速度：25mm/ s 6mm/ s 时间：5s
电子元器件的可焊性测试方法－可焊性测试要求 可接收\拒收标准：所有引脚检测区域上应展示不少于95%
的连续的焊料覆盖面，允许有5%的反润湿，不润湿和针孔之 类的缺陷，但这些缺陷不能集中在一起。除了反润湿，不润 湿和针孔，其它焊接如表面粗糙等异常不作为拒收条件。
无铅温度为255 ±5℃
9
可焊性测试－助焊剂
助焊剂：标准的活性松香助焊剂（J-STD-004中的ROL1类） 20wt.%±0.5wt.%松香，0.15wt.%±0.01wt.%二乙二胺盐 （CAS 660-68-4），74.85wt%±0.5wt%异丙醇
2012/11/25
可焊性测试－浸锡角度
10
2012/11/25
7.3.1 电子元器件可焊性
1 电子元器件的可焊性要求
良好焊点形成要素100％
有 铅
无 铅
端子可 焊性S
无 铅
焊接温 度ΔT
无 铅
助焊剂 活性A
无 铅
焊料润 湿性w
由有铅工艺向无铅工艺转换过程中各要素的变化
7
2012/11/25
电子元器件的可焊性要求
可焊性：金属表面润湿焊料的能力。 润湿：金属表面的一种性能。即当熔融的焊料涂覆在
4
2012/11/25
7.2.3 元器件端子的处理 5 金 钯和银镀层 金和钯镀层在焊点中的含量不超过3%。 金和钯镀层在器件和PCB焊盘侧不超过0.1um 可以把器件引脚插入到焊料槽中去除金镀层 铜上不能直接镀金，要添加镍阻挡层，否则铜扩散到金 表面氧化将降低可焊性。 当薄的镀层需要进行高温等处理时，为了保证可焊性， 必须采用贵金属镀层，如银 钯 和金 金需要1.5um的镍阻挡层 金镀层会导致焊点脆性失效 银镀层在储存和运输时要避免变色，从而影响可焊性。
锡须历史
1993年 K.N.Tu 提出了一个关于锡须生长与形成的新理论，即锡须生长 是通过表面氧化层的莫薄弱点或者裂纹，进而达到释放内部应力的效 果。 1998年 Lee 等人首次直接测量了锡镀层的参与应力。指出Sn镀层再沉 积过厚开始为拉应力，而放置一段时间后变为压应力状态，而放置状 态下锡铜之间扩散并形成合金则是导致状态改变的原因。 2001年 Xu zhang等首次发表了锡须的FIB照片； 2004年 JEDEC给出了系统的风险评估标准 2006年 JEDEC给出了锡须接受的规范 2006年 JEDEC发表了锡须研究最新进展的系统性报告； 目前，锡须的风险如何防范还是悬而未决！
元器件最常用的可焊性测试方法： 1 有接收拒收标准
浸锡法－有引脚器件 浸锡法－无引脚器件 2 无接收拒收标准 润湿天平法－有引脚器件（重点考核表面组装器件） 润湿天平法－无引脚器件（贴片元件）
8
可焊性测试－前处理
前处理的条件要根据所采用的元器件可能遭受的存 储条件等确定。 一般作为器件近厂检验，可以按照下列原则进行： 1) 3个月内加工完毕，不需要进行蒸汽老化处理； 2) Sn基镀层超过4个月存储期或者在焊接前需多次 暴露在高温条件下，采用8小时蒸汽老化处理。 注：对于PCB可焊性的前处理说明
(2-4% Ag)
25
抑制锡须生长的方法
三 底部材料（即阻挡层） 1）镍阻挡层 镍和锡的扩散速度小于锡和铜之间的扩散速度。 镍和锡的合金也不会导致显著的压应力 镍阻挡层的厚度至少0.5um。 2）银阻挡层 和镍的效果类似，银厚度至少2um。
2012/11/25
抑制锡须生长的方法
四 热处理方法 1）融化锡镀层 在镀锡后采用浸热油方式短时间熔化锡镀层。 2）回流处理 3）退火处理（不光滑的锡） 消除由于不规则的合金生长导致的锡须。在电镀后24小时内进行1小 时150 °的退火处理。 消除由于器件成型等导致的残余应力。
16ຫໍສະໝຸດ Baidu
锡须导致的问题报导
2012/11/25
锡须的主要特征 1. 纯锡单晶，最长可达>10mm 2. 典型大小：1～3微米×300微米 3. 锡须的主要形状：
Filament/Nodule/Column/Hillock 4. 危险：可导致将来短路的可靠性问题
17
2012/11/25
连接器锡须失效案例
不同环境条件对锡须生长的影响研究
24
锡表面氧化层的影响
压应力是锡须生长的必要条件，但非充分条件。 锡晶粒内的压应力可以通过原子扩散向晶粒自由表面 扩散，当表面存在氧化层时，能够阻止扩散的发生， 当氧化曾存在缺陷时，则锡须会在存在缺陷的位置发 生。 因此，必须存在氧化层，同时氧化层不能太厚。
2012/11/25
金属表面之后，能形成均匀、平滑、不断裂的焊料薄 膜。 半润湿：金属表面的一种性能。即当熔融的焊料涂覆 在金属表面之后，焊料回缩而分离，形成不规则的焊 料疙瘩，但还留有一薄层焊料而不露出基体金属。 不润湿：金属表面的一种性能。即当熔融的焊料涂覆 到金属表面之后，并不附着到金属表面上。
电子元器件的可焊性测试方法
锡须：199 μ m
锡须： 51.4μm
某企业接插件引脚表面锡须大量生长
18
锡须生长过程示意图
Nodule Pictures Taken Periodically (x1700)
2012/11/25
锡须导致故障的主要表现
时间：通常在成品使用1-3年之后 特点：可能在特定的器件上集中爆发—和电镀方法有关 严重性：通常是毁灭性的 可重复性：锡须可能由于电流作用熔断
26
2012/11/25
抑制锡须生长的方法
退火处理（不光滑的锡） 在高温下将形成更加规则的Cu3Sn和Cu6Sn5合金。 锡晶界将漂移，从而形成大晶粒和少的晶界。 更加规则的合金层将成为阻挡层，降低在环境温度条件下由于晶界扩 散形成的不规则合金。 后期的烘烤过程也能产生退火效果，减少镀层中的应力。
CSP MCM
7.2 电子元器件选择策略
封装框架和材料 引脚类型—焊点质量 器件端子表面处理 –锡须等问题 可焊性—焊点质量 焊接热应力---器件损伤 热匹配—焊点可靠性 ESD考虑
2012/11/25
2
7.2.1 封装引线框架和材料
引线框架的CTE值、刚度 低CTE值的引线框架和引脚不能用于塑封表面组装器件；
金属间化合物的影响
20
金属间化合物的影响
2012/11/25
在150度下，铜锡间化合物生长情况
金属间化合物的影响
铜上电镀锡层在常温存储条件的合金生长情况分析
21
不同的材料系在常温存储条件的合金生长情况分析
2012/11/25
金属间化合物的影响
没有明显的锡须生长 22
2012/11/25 热机械应力的影响
2012/11/25
浸锡法-润湿不良示意图
反润湿
反润湿
针孔
11
浸锡法-润湿不良示意图
Dip and Look
2012/11/25
润湿天平法
焊料温度：235±5℃ 活性助焊剂 5～10sec；＜60sec 10±1mm预热20±1sec 浸渍角度：20°～40 ° 浸渍速率：1～5mm/sec 浸渍深度：0.2±0.1mm 浸渍时间：5.0±0.5sec
热、机械应力对锡须的影响体现为周期性的应力，并可能导 致锡表面氧化层的破裂，从而增加锡须生长的可能性。 尽量避免可能导致较大应力的FeNi42合金引脚金属。
残余应力的影响
电镀、器件引脚成型或者器件安装过程的残余应力将 加速锡须的生长。
23
不同环境条件对锡须生长的影响研究
2012/11/25
自然环境条件下锡须生长最为明显； 原因：不规则的合金生长的影响
也可能长时间保持
19
2012/11/25
7.3.2.2 锡须生长的内在机理分析
1 锡须生长的主要原因 锡镀层内的压应力是导致锡须生长的主要原因，该压应力可能由下列 情况导致： 镀锡过程中的残余应力 金属间化合物的生长 机械应力（弯曲） 热机械应力（热不匹配） 锡表面的氧化腐蚀 其中，热应力、机械应力、IMC生长导致的应力和锡氧化腐蚀的应力 由于具有可再生性，成为影响锡须生长的关键因素。 同时，机械和热应力在数量级上有限，他们不能保证锡须的长时间持 续生长，所以化学反应力对锡须生长是最关键的。
可焊性 耐氧化和腐蚀的性能
2012/11/25
7.2.2 引线类型选择
翼型脚—容易检查和测试，但易损坏 J型脚—空间利用率高，不易损伤，但引脚硬度高可能降低焊 点的可靠性 针阵列—空间利用率较高 细间距器件—空间利用率高，但测试困难 器件的共面性—可能芯吸导致焊点开路
3
2012/11/25
7.2.3 元器件端子的处理
1 镍阻挡层 镍的扩散速度是银的1/10； 镍非常容易氧化或钝化； 为了防止镍的氧化从而保护可焊性，在镍表面度锡铅或 者金和钯。 2 锡和锡铅 最常用的处理方式； 由于锡和铜容易形成合金，因此理想的方式是在铜上加 镍阻挡层； 富铅层和合金氧化通常导致焊接不良。
7.2.3 元器件端子的处理 3 纯锡镀层 锡镀层存在锡须的问题 锡疫（温度低于负40度时） 当铅含量超过3%时将明显抑制锡须生长和锡疫的发生 纯锡镀层不推荐使用 4 锡铅镀层 可以用电镀或者浸如融融焊料的方式进行
抑制锡须生长的方法
五 热浸工艺 Hot dipping with SnAg4 or SnAgCu, is generally, an effective mitigation practice and considered whisker free. However, there is evidence that when pure tin is used, this mitigation process may not be effective 六 锡层厚度 没有镍阻挡层时，锡的厚度要求最少7um，通常要求10um 有镍阻挡层时，锡的厚度要求保证可焊性。
如果没有特殊说明，一般不进行前处理。
2012/11/25
可焊性测试－焊料和焊接温度
焊料浴温度：245±5℃ 焊料中杂质的控制：30个工作日进行一次化学或光谱分析
1. 焊料中Sn和Pb的含量 偏差要分别维持在 ±0.1％以内
2. Cu、Au、Zn和Al的含 量总和不能超过0.4％
3. 一个工作日只焊料呈 熔融状态持续8小时
7.3.2.3 抑制锡须生长的方法
一 非锡镀层 Nickel/Palladium/Gold, Nickel/Gold or Nickel/Palladium 等镀 层没有锡须风险 二 含锡镀层 1）添加铅元素 2）采用锡铋合金
添加2-4%的铋元素可以限制抑制锡须，但和含铅焊料使用要注意。 当使用锡铅焊料是，要求铋含量在3-5%，由此可以控制锡须生长，同 时不会导致低熔点相（96度） 3）采用含银合金
12
润湿天平方法图解
浸入时间
F
加热时间
2012/11/25 t
2/3Fmax
F
加热时间
Fmax
零交时间*
t
13
不同的润湿曲线分析
2012/11/25
润湿天平法测试结果评价
14
7.3.2 锡须失效机理及评价方法
2012/11/25
15
2012/11/25
7.3.2.1 锡须历史
第二次世界大战期间，发现镀铬的引脚表面由金属须生长。1946年 HL.Cobb Bell实验室马上研究了镀锡表面，发现同样存在锡须的生长。 1950年，通过扫描电镜和透射电镜等方法分析了锡须的一般特征,并指出 了锡须生长源于底部。并发现Zn等元素同样存在风险。 1954年，Fisher et 首次发表了关于锡须的系统研究结果，提出了压应力 是导致锡须生长的主要原因。 1959年，Arnold 提出在锡镀层中含铅能够抑制锡须生长，同时提出再结 晶可能是锡须生长的一个原因 1963年 Glazunova等提出热处理有助于抑制锡须的生长 1964年 Britton等提出了采用Ni阻挡层抑制锡须生长的方法 1973年 K.N.Tu等指出了锡铜合金形成锡须的内在驱动力 1975～1976年，首次发表了锡须的高清晰扫面电镜照片，提出了锡须对于 航天产品是严重的安全问题 1984年，Dunn发表了59页的研究报告，再次强调锡须和结晶和再结晶相关
第六章 电子元器件可靠 性保证及案例分析
邱宝军
020-87237355，qiubaojun@ceprei.com
触目惊心的例子
1
7.1 电子元器件对组件可靠性的影响 ① 对电子组装工艺的影响 ② 对焊点质量的影响 ③ 对焊点长期可靠性的影响 ④ 器件本身可靠性问题的影响
J-lead family
引脚镀层要求
金镀层过厚导致的焊点开裂
5
2012/11/25
Au镀层设计要求：
当焊点中金焊料超过3%时（对应的金厚度为0.15um）， 极易导致焊点脆性开裂。 方法 去金处理 薄金镀层
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7.3 电子元器件可靠性测试或评价方法
7.3.1 可焊性测试 7.3.2 锡须评价方法 7.3.3 潮湿敏感损伤评价方法 7.3.4 假冒芯片风险及识别
电子元器件的可焊性测试方法－浸锡速度和时间
速度：25mm/ s 6mm/ s 时间：5s
电子元器件的可焊性测试方法－可焊性测试要求 可接收\拒收标准：所有引脚检测区域上应展示不少于95%
的连续的焊料覆盖面，允许有5%的反润湿，不润湿和针孔之 类的缺陷，但这些缺陷不能集中在一起。除了反润湿，不润 湿和针孔，其它焊接如表面粗糙等异常不作为拒收条件。
无铅温度为255 ±5℃
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可焊性测试－助焊剂
助焊剂：标准的活性松香助焊剂（J-STD-004中的ROL1类） 20wt.%±0.5wt.%松香，0.15wt.%±0.01wt.%二乙二胺盐 （CAS 660-68-4），74.85wt%±0.5wt%异丙醇
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可焊性测试－浸锡角度
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7.3.1 电子元器件可焊性
1 电子元器件的可焊性要求
良好焊点形成要素100％
有 铅
无 铅
端子可 焊性S
无 铅
焊接温 度ΔT
无 铅
助焊剂 活性A
无 铅
焊料润 湿性w
由有铅工艺向无铅工艺转换过程中各要素的变化
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电子元器件的可焊性要求
可焊性：金属表面润湿焊料的能力。 润湿：金属表面的一种性能。即当熔融的焊料涂覆在
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7.2.3 元器件端子的处理 5 金 钯和银镀层 金和钯镀层在焊点中的含量不超过3%。 金和钯镀层在器件和PCB焊盘侧不超过0.1um 可以把器件引脚插入到焊料槽中去除金镀层 铜上不能直接镀金，要添加镍阻挡层，否则铜扩散到金 表面氧化将降低可焊性。 当薄的镀层需要进行高温等处理时，为了保证可焊性， 必须采用贵金属镀层，如银 钯 和金 金需要1.5um的镍阻挡层 金镀层会导致焊点脆性失效 银镀层在储存和运输时要避免变色，从而影响可焊性。
锡须历史
1993年 K.N.Tu 提出了一个关于锡须生长与形成的新理论，即锡须生长 是通过表面氧化层的莫薄弱点或者裂纹，进而达到释放内部应力的效 果。 1998年 Lee 等人首次直接测量了锡镀层的参与应力。指出Sn镀层再沉 积过厚开始为拉应力，而放置一段时间后变为压应力状态，而放置状 态下锡铜之间扩散并形成合金则是导致状态改变的原因。 2001年 Xu zhang等首次发表了锡须的FIB照片； 2004年 JEDEC给出了系统的风险评估标准 2006年 JEDEC给出了锡须接受的规范 2006年 JEDEC发表了锡须研究最新进展的系统性报告； 目前，锡须的风险如何防范还是悬而未决！
元器件最常用的可焊性测试方法： 1 有接收拒收标准
浸锡法－有引脚器件 浸锡法－无引脚器件 2 无接收拒收标准 润湿天平法－有引脚器件（重点考核表面组装器件） 润湿天平法－无引脚器件（贴片元件）
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可焊性测试－前处理
前处理的条件要根据所采用的元器件可能遭受的存 储条件等确定。 一般作为器件近厂检验，可以按照下列原则进行： 1) 3个月内加工完毕，不需要进行蒸汽老化处理； 2) Sn基镀层超过4个月存储期或者在焊接前需多次 暴露在高温条件下，采用8小时蒸汽老化处理。 注：对于PCB可焊性的前处理说明
(2-4% Ag)
25
抑制锡须生长的方法
三 底部材料（即阻挡层） 1）镍阻挡层 镍和锡的扩散速度小于锡和铜之间的扩散速度。 镍和锡的合金也不会导致显著的压应力 镍阻挡层的厚度至少0.5um。 2）银阻挡层 和镍的效果类似，银厚度至少2um。
2012/11/25
抑制锡须生长的方法
四 热处理方法 1）融化锡镀层 在镀锡后采用浸热油方式短时间熔化锡镀层。 2）回流处理 3）退火处理（不光滑的锡） 消除由于不规则的合金生长导致的锡须。在电镀后24小时内进行1小 时150 °的退火处理。 消除由于器件成型等导致的残余应力。
16ຫໍສະໝຸດ Baidu
锡须导致的问题报导
2012/11/25
锡须的主要特征 1. 纯锡单晶，最长可达>10mm 2. 典型大小：1～3微米×300微米 3. 锡须的主要形状：
Filament/Nodule/Column/Hillock 4. 危险：可导致将来短路的可靠性问题
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2012/11/25
连接器锡须失效案例
不同环境条件对锡须生长的影响研究
24
锡表面氧化层的影响
压应力是锡须生长的必要条件，但非充分条件。 锡晶粒内的压应力可以通过原子扩散向晶粒自由表面 扩散，当表面存在氧化层时，能够阻止扩散的发生， 当氧化曾存在缺陷时，则锡须会在存在缺陷的位置发 生。 因此，必须存在氧化层，同时氧化层不能太厚。
2012/11/25
金属表面之后，能形成均匀、平滑、不断裂的焊料薄 膜。 半润湿：金属表面的一种性能。即当熔融的焊料涂覆 在金属表面之后，焊料回缩而分离，形成不规则的焊 料疙瘩，但还留有一薄层焊料而不露出基体金属。 不润湿：金属表面的一种性能。即当熔融的焊料涂覆 到金属表面之后，并不附着到金属表面上。
电子元器件的可焊性测试方法
锡须：199 μ m
锡须： 51.4μm
某企业接插件引脚表面锡须大量生长
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锡须生长过程示意图
Nodule Pictures Taken Periodically (x1700)
2012/11/25
锡须导致故障的主要表现
时间：通常在成品使用1-3年之后 特点：可能在特定的器件上集中爆发—和电镀方法有关 严重性：通常是毁灭性的 可重复性：锡须可能由于电流作用熔断
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2012/11/25
抑制锡须生长的方法
退火处理（不光滑的锡） 在高温下将形成更加规则的Cu3Sn和Cu6Sn5合金。 锡晶界将漂移，从而形成大晶粒和少的晶界。 更加规则的合金层将成为阻挡层，降低在环境温度条件下由于晶界扩 散形成的不规则合金。 后期的烘烤过程也能产生退火效果，减少镀层中的应力。
CSP MCM
7.2 电子元器件选择策略
封装框架和材料 引脚类型—焊点质量 器件端子表面处理 –锡须等问题 可焊性—焊点质量 焊接热应力---器件损伤 热匹配—焊点可靠性 ESD考虑
2012/11/25
2
7.2.1 封装引线框架和材料
引线框架的CTE值、刚度 低CTE值的引线框架和引脚不能用于塑封表面组装器件；
金属间化合物的影响
20
金属间化合物的影响
2012/11/25
在150度下，铜锡间化合物生长情况
金属间化合物的影响
铜上电镀锡层在常温存储条件的合金生长情况分析
21
不同的材料系在常温存储条件的合金生长情况分析
2012/11/25
金属间化合物的影响
没有明显的锡须生长 22
2012/11/25 热机械应力的影响
2012/11/25
浸锡法-润湿不良示意图
反润湿
反润湿
针孔
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浸锡法-润湿不良示意图
Dip and Look
2012/11/25
润湿天平法
焊料温度：235±5℃ 活性助焊剂 5～10sec；＜60sec 10±1mm预热20±1sec 浸渍角度：20°～40 ° 浸渍速率：1～5mm/sec 浸渍深度：0.2±0.1mm 浸渍时间：5.0±0.5sec
热、机械应力对锡须的影响体现为周期性的应力，并可能导 致锡表面氧化层的破裂，从而增加锡须生长的可能性。 尽量避免可能导致较大应力的FeNi42合金引脚金属。
残余应力的影响
电镀、器件引脚成型或者器件安装过程的残余应力将 加速锡须的生长。
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不同环境条件对锡须生长的影响研究
2012/11/25
自然环境条件下锡须生长最为明显； 原因：不规则的合金生长的影响
也可能长时间保持
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2012/11/25
7.3.2.2 锡须生长的内在机理分析
1 锡须生长的主要原因 锡镀层内的压应力是导致锡须生长的主要原因，该压应力可能由下列 情况导致： 镀锡过程中的残余应力 金属间化合物的生长 机械应力（弯曲） 热机械应力（热不匹配） 锡表面的氧化腐蚀 其中，热应力、机械应力、IMC生长导致的应力和锡氧化腐蚀的应力 由于具有可再生性，成为影响锡须生长的关键因素。 同时，机械和热应力在数量级上有限，他们不能保证锡须的长时间持 续生长，所以化学反应力对锡须生长是最关键的。
可焊性 耐氧化和腐蚀的性能
2012/11/25
7.2.2 引线类型选择
翼型脚—容易检查和测试，但易损坏 J型脚—空间利用率高，不易损伤，但引脚硬度高可能降低焊 点的可靠性 针阵列—空间利用率较高 细间距器件—空间利用率高，但测试困难 器件的共面性—可能芯吸导致焊点开路
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7.2.3 元器件端子的处理
1 镍阻挡层 镍的扩散速度是银的1/10； 镍非常容易氧化或钝化； 为了防止镍的氧化从而保护可焊性，在镍表面度锡铅或 者金和钯。 2 锡和锡铅 最常用的处理方式； 由于锡和铜容易形成合金，因此理想的方式是在铜上加 镍阻挡层； 富铅层和合金氧化通常导致焊接不良。
7.2.3 元器件端子的处理 3 纯锡镀层 锡镀层存在锡须的问题 锡疫（温度低于负40度时） 当铅含量超过3%时将明显抑制锡须生长和锡疫的发生 纯锡镀层不推荐使用 4 锡铅镀层 可以用电镀或者浸如融融焊料的方式进行
抑制锡须生长的方法
五 热浸工艺 Hot dipping with SnAg4 or SnAgCu, is generally, an effective mitigation practice and considered whisker free. However, there is evidence that when pure tin is used, this mitigation process may not be effective 六 锡层厚度 没有镍阻挡层时，锡的厚度要求最少7um，通常要求10um 有镍阻挡层时，锡的厚度要求保证可焊性。
如果没有特殊说明，一般不进行前处理。
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可焊性测试－焊料和焊接温度
焊料浴温度：245±5℃ 焊料中杂质的控制：30个工作日进行一次化学或光谱分析
1. 焊料中Sn和Pb的含量 偏差要分别维持在 ±0.1％以内
2. Cu、Au、Zn和Al的含 量总和不能超过0.4％
3. 一个工作日只焊料呈 熔融状态持续8小时
7.3.2.3 抑制锡须生长的方法
一 非锡镀层 Nickel/Palladium/Gold, Nickel/Gold or Nickel/Palladium 等镀 层没有锡须风险 二 含锡镀层 1）添加铅元素 2）采用锡铋合金
添加2-4%的铋元素可以限制抑制锡须，但和含铅焊料使用要注意。 当使用锡铅焊料是，要求铋含量在3-5%，由此可以控制锡须生长，同 时不会导致低熔点相（96度） 3）采用含银合金
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润湿天平方法图解
浸入时间
F
加热时间
2012/11/25 t
2/3Fmax
F
加热时间
Fmax
零交时间*
t
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不同的润湿曲线分析
2012/11/25
润湿天平法测试结果评价
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7.3.2 锡须失效机理及评价方法
2012/11/25
15
2012/11/25
7.3.2.1 锡须历史
第二次世界大战期间，发现镀铬的引脚表面由金属须生长。1946年 HL.Cobb Bell实验室马上研究了镀锡表面，发现同样存在锡须的生长。 1950年，通过扫描电镜和透射电镜等方法分析了锡须的一般特征,并指出 了锡须生长源于底部。并发现Zn等元素同样存在风险。 1954年，Fisher et 首次发表了关于锡须的系统研究结果，提出了压应力 是导致锡须生长的主要原因。 1959年，Arnold 提出在锡镀层中含铅能够抑制锡须生长，同时提出再结 晶可能是锡须生长的一个原因 1963年 Glazunova等提出热处理有助于抑制锡须的生长 1964年 Britton等提出了采用Ni阻挡层抑制锡须生长的方法 1973年 K.N.Tu等指出了锡铜合金形成锡须的内在驱动力 1975～1976年，首次发表了锡须的高清晰扫面电镜照片，提出了锡须对于 航天产品是严重的安全问题 1984年，Dunn发表了59页的研究报告，再次强调锡须和结晶和再结晶相关