Tinnhårere er tynne, ledende hår - som vekst som spontant kan danne på tinn (sn) eller tinn - legeringsoverflater, spesielt i bly - gratis lodde og belegg. Disse vispene kan forårsake kortslutning, signalinterferens og systemfeil i elektroniske enheter. På grunn av den økende bruken av bly - gratis materiale i samsvar med miljøforskrifter (f.eks. ROHS), har Tin Whisker -avbøtning blitt en kritisk bekymring innen elektronikkproduksjon.
1. Primære årsaker til tinnhår
Kompresjonsspenning - Restspenninger i tinnbelegg (f.eks. Fra elektroplatering) kan fremme vispsvekst.
Intermetallisk formasjon - Reaksjoner mellom tinn og underliggende metaller (f.eks. Kobber) genererer indre spenninger.
Temperatursykling og luftfuktighet - Miljøfaktorer akselererer dannelse av whisker.
Kornstruktur - Fin - Kornede tinnavsetninger er mer utsatt for vispere enn grove - Kornede.
Forebyggingsstrategier
2. Materiell valg
Bruk tinn - bly (sn - pb) legeringer (hvis fritatt fra ROHS) - bly hemmer vekst av whisker.
Alternative legeringer - Tenk på tinnlegeringer med tilsetningsstoffer som vismut (BI), antimon (SB) eller sølv (AG).
Matte tinnbelegg - foretrekker matt (mindre skinnende) tinn over lys tinn, ettersom det har større korn og lavere stress.
3. Belegg og plating modifikasjoner
Nickel Underlayer - En nikkel (NI) barriere mellom kobber og tinn reduserer intermetallisk stress.
Annealing - Varmebehandling kan lindre indre spenninger i tinnbelegg.
Konformelle belegg - Bruk ikke - ledende belegg (f.eks. Akryl, silikon) for å isolere vispere.
4. Design og prosesskontroller
Unngå rene tinnbelegg - Velg legering eller visp - Resistent.
Minimer mekanisk stress - Reduser bøyning eller komprimering av tinn - belagte komponenter.
Kontrollerte lagringsforhold - Oppretthold stabil temperatur og fuktighet i lagring.
5. Testing og overvåking
Akselererte aldringstester - utsett prøver for termisk sykling/fuktighet for å vurdere vispens risiko.
SEM -analyse - Bruk skanningselektronmikroskopi for å inspisere for tidlig vispedannelse.
6. Konklusjon
Tinnhårskap utgjør en pålitelighetsrisiko i elektronikk, men riktig materialvalg, plateringsteknikker og prosesskontroller kan redusere forekomsten betydelig. Produsenter bør implementere en kombinasjon av avbøtningsstrategier og gjennomføre grundig testing for å sikre lang - Term -enhets pålitelighet.
