一、晶須
晶須易發(fā)生在Sn、Zn、Cd和Ag等低熔點(diǎn)金屬表面，其有不同的形式，如柱狀、針狀、線狀、毛發(fā)狀、分岔狀、小丘狀等，如圖1所示，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響最大的是柱狀和針狀，因?yàn)樗麄冏钊菀讓?dǎo)致電路短路。錫須是從純錫鍍層表面自發(fā)生長(zhǎng)出來(lái)的一種細(xì)長(zhǎng)性狀的錫單晶，直徑0.3~10μm（典型1~3μm），長(zhǎng)度1~1000μm不等。錫須會(huì)引起短路，斷裂后落在某些移動(dòng)及光學(xué)器件中引起這些器件的機(jī)械損害，如處于相鄰導(dǎo)體之間可能產(chǎn)生弧光放電，燒壞電氣元件等。
圖1掃描電子顯微鏡（SEM）來(lái)觀察錫須各種形狀
二.晶須的產(chǎn)生條件及其抑制技術(shù)
一般認(rèn)為產(chǎn)生晶須的因素主要為：外部應(yīng)力、內(nèi)部應(yīng)力和熱循環(huán)等。
1. 外部應(yīng)力引起的晶須
1.1產(chǎn)生機(jī)理
對(duì)于外應(yīng)力型晶須的形成機(jī)理，目前大多基于實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在外應(yīng)力作用下，位于鍍層表面的微細(xì)（直徑3μm左右）物質(zhì)粒子沿晶須表面移動(dòng)，
1.2抑制技術(shù)
實(shí)驗(yàn)表明，用Sn3Ag0.5Cu替代純Sn的鍍層，經(jīng)再流焊加熱后可抑制晶須的產(chǎn)生。這一結(jié)論提示我們，通過(guò)改變鍍層金屬或/和進(jìn)行處理可以有效抑制外應(yīng)力型Sn晶須的形成。
2. 內(nèi)部應(yīng)力引起的晶須
2.1 內(nèi)部應(yīng)力型晶須的產(chǎn)生機(jī)理
（1）內(nèi)部應(yīng)力型晶須的驅(qū)動(dòng)力一般認(rèn)為是存在于鍍層內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力。這種內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生大致有如下因素：
① 層成膜過(guò)程中因晶格整合和添加劑組合而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；
② 由于引線（端子）切斷成形等鍍層成膜后的加工而產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；
③ 在基體與鍍層之間生成的金屬間化合物而帶來(lái)的應(yīng)力；
④ 由于鍍層的氧化、腐蝕而產(chǎn)生的應(yīng)力；
⑤ 由于基材與鍍層熱膨脹系數(shù)不同和溫度分布不勻而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
上述五種因素中，其中第③，④，⑤是主要因素。
（2） 室溫保存在產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力型晶須
圖2 室溫下發(fā)生的晶須
（3） 高溫高濕條件下產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力晶須
圖3 高溫高濕下發(fā)生的晶須
（4） 溫度變化條件下產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力晶須
圖4 溫度循環(huán)下發(fā)生的晶須（α:線膨脹系數(shù)，單位：ppm/℃）
2.2 抑制技術(shù)
抑制內(nèi)應(yīng)力型晶須的主要措施如下：
（1） 采用合金鍍層
不用純錫鍍層，改用合金鍍層是防止晶須的一種廣泛的方法，目前采用較多的合金有：Sn-Bi、Sn-Ag、Sn-Cu等。如下圖5臺(tái)表科技實(shí)驗(yàn)室分析案例中鍍層改善前后的SEM觀察圖片。
圖5 臺(tái)表科技實(shí)驗(yàn)室分析案例（鍍層改善前后的SEM觀察圖）
（1） 熱處理
對(duì)Cu基材上的純錫鍍層進(jìn)行150℃，1h的熱處理可抑制晶須的發(fā)生。
（2） 改變基體金屬
例如，不要再Cu上直接鍍Sn，而是現(xiàn)在Cu上鍍一層Ni后再在Ni上鍍Sn，Ni起到了阻擋Sn向Cu中的擴(kuò)散。
（3） 鍍層厚度控制
為延長(zhǎng)產(chǎn)生晶須的潛伏期，也可以適當(dāng)增加鍍層的厚度；
（4） 優(yōu)化鍍液和鍍覆工藝
鍍液和鍍覆工藝的優(yōu)劣影響鍍層結(jié)晶方位和晶粒形狀，從而影響晶須的形成。
（5） 涂敷
在產(chǎn)品組裝后用樹(shù)脂對(duì)其進(jìn)行涂敷保護(hù)。此法雖不能根除晶須，但可大大延長(zhǎng)晶須的產(chǎn)生時(shí)間，即使產(chǎn)生晶須，其形狀也變?yōu)閺澢鸂睿灰讓?dǎo)致與相鄰端子的短路。
