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锡须 101:第 2 部分:锡须产生的原因

乡亲们

继续我们的锡须系列。在 上一篇文章中,我们讨论了什么是锡须,在这一篇文章中,我们将讨论造成锡须的原因。

锡须主要是由锡中的压应力造成的。如图 1a 所示,造成应力的最常见原因是铜向锡中扩散。当锡在铜上电镀、熔化或蒸发时,这种扩散很常见。铜会优先扩散到锡中,加剧锡须的产生。

图 1.产生锡须的一些原因

Another cause of tin whiskers can occur when the tin is plated, melted or evaporated on a material that has a lower coefficient of expansion than the tin, such as alloy 42 or ceramic. When temperature increases, the tin is constrained by the lower coefficient of expansion material. This constraint causes compressive stresses in the tin that can result in tin whiskers. See Figure 1b.

较少见的原因是腐蚀(如图 1c 所示)和机械应力(如图 1d 所示)。

由于铜扩散是产生锡须的最可能原因之一,因此这一机制值得详细说明。图 2 左图描述了铜向锡中扩散的机理。这种机制非常强大,铜的扩散往往会在铜中留下空隙。这种空隙被称为 Kirkendall空隙。图 2 的右图是铜(绿色)向锡(黑色)扩散的 X 射线图。

图 2.铜向锡中扩散。

显然,减少这种锡须生长的方法之一就是防止铜扩散到锡中。在今后的文章中,我们将讨论这种方法和其他锡须减缓技术。

干杯

罗恩博士