對於「錫蟲」作為關鍵任務產品可靠性問題的漠視，至今仍令人難以理解

朋友們

我最近關於錫鬚的文章 讓我想起了 「錫害 」這個問題。我必須承認，儘管錫鬚確實存在諸多正當的可靠性疑慮，但我仍感到驚訝的是，對於「錫害」的風險，卻幾乎沒有人提出類似的擔憂。

誠然，錫黴比錫鬚要罕見得多。雖然許多人抱怨我們不了解錫鬚，但我們既能輕易地製造出錫鬚，也能讓其中絕大多數消失。反觀錫黴，研究已證實要製造出錫黴非常困難。

若想重新了解「錫蟲」現象，請參閱這篇部落格文章，或我的綜述論文〈錫蟲：無鉛焊接中的隱蔽威脅？〉，《失效分析與預防期刊》第 10 卷第 6 期，2010 年 12 月，第 437-443 頁（共 7 頁）。

錫鏽是錫在低於^13°C的溫度下，從 β 相（白錫或常態錫）轉變為 α 相（灰錫）的同素異形體轉變所導致的現象。此轉變伴隨著密度從 7.31^g/cm²降至 5.77^g/cm²。 密度的降低會導致錫體積膨脹，從而破壞原始錫製品或焊點的結構，如下圖所示。

既然「錫瘟」如此罕見，我為何仍將其視為可靠性風險？在數十億個關鍵任務電路板上的焊點長期暴露於低溫環境下，似乎難免會形成某些「錫瘟」。低溫的影響具有累積性，即使天氣轉暖，這種影響也不會逆轉。風險最高的應用領域包括汽車、行動電話基地台以及軍事裝備。

以典型的錫鬚緩解措施來看，那種未經緩解的「錫害」現象或許更為常見，這一點我並不感到意外。

解決方案是什麼？只要在無鉛焊料中添加約 0.5% 的銻或 2% 的鉍，便能基本上消除「錫黴」現象。此外，還能順帶抑制錫鬚的形成。然而，即使只是在無鉛焊料中添加如此微量的銻或鉍，也需要進行徹底的評估。因為即使僅是這微量的合金元素，也可能大幅改變焊料的特性。

節日快樂！

羅恩博士