PCBA中錫鬚的原由以及處理方法

文章來源：金鑒可靠性實驗室

錫鬚現象及其對電子産品的潛在影響

錫鬚，一種在電子産品中可能自然形成的細絲狀金屬生長物，通常在錫或其閤金錶麵齣現。這種現象在電子製造業中引起瞭廣泛關註，因爲牠可能對産品的可靠性和安全性造成影響。

什麽是錫鬚？

錫鬚是自髮從錫或高錫含量物體錶麵生長齣來的細小晶體。這種現象在錫、鎘、鋅等金屬上較爲常見，但在鉛、鐵、銀、金、鎳等金屬上則較爲罕見。錫鬚的形成通常與材料的柔軟性、延展性和低熔點有關。錫鬚分爲以下幾種形態：

錫鬚的形成原因

盡管錫鬚的確切形成機製尚未完全明確，但普遍認爲牠與材料內部的應力有關。錫鬚的生長可能始於電鍍層，通過錫原子在較大區域的擴散來供給材料，導緻根部區域的層厚不會減少。生長速率受多種因素影響，包括電鍍化學過程、鍍層厚度、基體材料、晶粒結構和存儲環境等。

錫鬚的危害

錫鬚可能導緻多種問題，包括殘屑汙染、短暫性或永久性短路，以及在特定條件下可能引髮的金屬蒸汽電弧。這些問題可能會榦擾電子信號、造成設備故障，甚至影響衛星等重要設備的運行。

預防和抑製錫鬚的措施

鑒於錫鬚可能帶來的風險，製造商採取瞭一繫列預防和抑製措施，包括改變錫的結晶結構、進行熱處理、使用特殊的電鍍工藝，以及在錫和銅之間添加阻擋層等。此外，添加少量的鉛或黃金也被證明可以抑製錫鬚的生長，盡管鉛的環境影響需要考慮。

錫鬚生長的應力類型

錫鬚的生長與多種應力有關，包括機械應力、熱應力和化學應力。化學應力，特彆是由錫和銅之間的金屬互化物反應産生的應力，被認爲是錫鬚自髮生長的主要原因。

錫鬚觀察的試驗方法

爲瞭評估錫鬚的風險，製造商採用瞭多種環境試驗方法，包括高溫高濕、冷熱衝擊和室溫條件下的錫鬚生長測試。這些測試有助於瞭解錫鬚在不衕環境下的生長行爲。

建議的錫鬚解決方法

金鑒可靠性實驗室專門提供PCB失效分析服務，緻力於改善産品品質，服務電力電子産業鏈中各箇環節，使産業健康髮展。我們擁有專業的解決方案專傢顧問、質量工程師糰隊及高精度PCB産品檢測設備，具有精湛的技術與經驗。解決錫鬚問題的建議方法包括改進鍍層工藝、增加錫層厚度、進行退火熱處理，以及使用霧麵錫等。這些方法旨在減少錫鬚的生長概率，提高電子産品的可靠性。