【技术解析】锡膏技术破局锡晶须
守护电子制造可靠性
🔬 微观机理 · 应力控制 · 解决方案
一、锡晶须的形成与生长条件
锡晶须是从锡或镀锡金属表面自然生长出的须状纯锡晶体，其形成过程涉及金属晶体的物理位移，通常由焊接后的应力引起。其生长是一种在应力梯度作用下的室温蠕变行为，需要同时具备三个条件：
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1. 应力源：
这是锡晶须生长的动力来源，像 Cu/Sn 界面间形成的金属间化合物 Cu6Sn5 对锡层产生的压应力就是常见的应力源。 -
2. 氧化层束缚：
为锡原子的扩散和聚集提供了一定的空间限制。 -
3. Sn原子长范围扩散：
使得锡原子能够在应力作用下移动并形成锡晶须。
二、锡晶须的形成机理
锡须的生长机理尚未完全明了，但研究表明，镀层内部的压应力是锡须生长的主要驱动力。具体来说，在电子制造中，锡与铜之间会相互扩散，进而形成金属间化合物（IMC）。这一过程会使锡层内应力迅速增大，促使锡原子沿着晶体边界扩散，从而产生锡须。
压应力的来源多样，包括：
- ● 机械应力：可能来自于元器件安装时的挤压。
- ● 热应力：在电子产品工作过程中，因不同材料热膨胀系数差异产生。
- ● 化学应力：与锡和其他金属的化学反应息息相关。
三、锡膏与锡晶须的关联
锡膏的使用与锡晶须的形成有着密切的联系。锡膏成分、印刷及焊接工艺等都会对锡晶须的形成产生影响：
合金元素的种类和比例、助焊剂的质量等都会改变锡层的晶体结构、内应力状态以及氧化层的完整性。
锡膏印刷厚度直接决定后续锡层厚度，过厚或过薄都可能增加锡晶须生长风险。
回流焊的温度曲线（升温速率、峰值温度、保温时间）会影响 IMC 的形成速率与形态，进而影响锡晶须的产生。
四、402am永利首页科技的应对之道
402am永利首页科技作为电子化工产品领域的佼佼者，针对锡晶须问题，在锡膏产品研发和工艺控制上采取了一系列有效措施。
（一）锡膏产品研发
- • 优化合金配比：精心调配锡膏中合金元素的比例，优化锡层的晶体结构。
- • 严格把控助焊剂：确保优质的助焊剂在焊接后能在锡层表面形成均匀且稳定的氧化层，这层氧化层能束缚锡原子，阻止其随意扩散，进而抑制锡晶须的生长。
（二）锡膏印刷与焊接工艺控制
- • 精准控制印刷厚度：凭借先进的印刷设备和精准的工艺控制，确保锡膏印刷厚度恰到好处，避免因过厚或过薄导致应力分布不均或累积。
- • 优化回流焊温度曲线：精心调试升温速率、峰值温度和保温时间。缓慢的升温速率能减少热应力的产生；合适的峰值温度和保温时间则能保证 IMC 的生长处于理想状态。
锡晶须问题可能引发元件和引线间短路，导致电子产品出现故障。
402am永利首页科技在锡膏产品和工艺上的持续创新，为广大电子制造企业提供了可靠的解决方案。我们将继续秉持专业、创新的精神，在电子化工产品领域深耕细作，助力电子制造行业迈向更高质量的发展阶段。
