一,什么是锡晶须?锡须产生的原因?
锡晶须又称锡胡须,翻译成英文为Tin Whisker(Sn whisker)。
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、电镀后镀层的残余应力,导致锡须的生长。
二,锡须的危害
由于锡须会导致线路板短路,因此其对线路板的破坏不容忽视,以下为美国军方关于锡须造成事故的统计列表:
Table of Failures Attributed to Tin Whiskers
System Synopsis
Heart Pacemaker Class I Product Recall: Tin whisker short
from tin-plated case of a crystal component
caused a complete loss of pacemaker output.
F-15 Radar Tin whisker short inside hybrid package.
U.S. Missile Tin whisker from tin plated relays
U. S. Missile Tin whisker from tin plated TO-3 transistor
can shorts collector to case. Short
erroneously turned on electrical unit.
Phoenix Air to Air Tin whisker shorts inside hybrid package.
Patriot Missile II T in whisker from tin-plated terminals
GALAXY IV Complete loss of satellite operation. Tin
whisker short from tin plated relays
GALAXY VII Complete loss of satellite operation. Tin
whisker short from tin plated relays
SOLIDARIDAD I Complete loss of satellite operation. Tin whiske short from tin plated relays
Additional Three additional satellites of same general
Satellites design have lost one of two redundant control
processors due to tin whiskers
Nuclear Utilities Tin plated contact support arms on relays
grew tin whiskers causing a resistive shunt path.
Rocket Motor During assembly-level testing, the rocket
Initiator motor initiators were showing an ohmic short
from the charge wires to the case.
三,锡须的预防
1, 采用锡合金镀层隔离元器件引线(材料通常为铜包钢线)和焊锡的接触反应,(此方法应用于元器件生产的后期处理,英文称tin coating)
2, 采用特殊的胶水披覆于焊距较小的元器件上(应用于PCB组装的后期,英文称conformal coating)
四,国外锡须预防所采用方法
1, 国外对锡须预防的研究已有几十年,并制定了相应的实验方法和检验标准,其中美国国家实验室对锡须生长的研究长达十年,并取得相当不错的成果,其研究成果已被美国军工、仪器仪表等行业所采用。研究表明在PCB上或某些元器件上披覆一层特殊材料的胶水,可以有效防止锡须造成的短路。
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