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波峰焊點(diǎn)上有錫須原因及預(yù)防
發(fā)布時(shí)間：2017-02-03 新聞來(lái)源：
波峰焊點(diǎn)上的錫須是鍍層表面生長(zhǎng)出來(lái)的細(xì)絲狀錫單晶。錫須可能造成短路危險(xiǎn)，引發(fā)災(zāi)難性后果。無(wú)鉛環(huán)境中更容易出現(xiàn)錫須現(xiàn)象。
錫須形成與生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力為應(yīng)力梯度。也就是說(shuō)，表面鍍層的某些晶粒受到周圍的正向應(yīng)力梯度場(chǎng)的作用（該晶粒承受壓應(yīng)力）而導(dǎo)致晶須從該晶粒形成與生長(zhǎng)。
應(yīng)力梯度來(lái)自于金屬間化合物的形成，或者說(shuō)是鍍層材料與基體材料的熱膨脹系數(shù)不匹配，在承受載荷時(shí)導(dǎo)致的熱應(yīng)力。
錫須的形成與生長(zhǎng)和再結(jié)晶密不可分。也就是說(shuō)，在內(nèi)部位錯(cuò)微應(yīng)力場(chǎng)和環(huán)境溫度的作用下，某些晶粒發(fā)生再結(jié)晶。而再結(jié)晶晶粒與周圍晶粒在自由能方面的不匹配導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)向自由能小方向演化，晶須的形成與生長(zhǎng)就是這個(gè)小化過(guò)程的自然產(chǎn)物。
波峰焊接后錫須
波峰焊接后焊點(diǎn)上錫須的成因：
表面鍍層的某些晶粒受到周圍的正向應(yīng)力梯度場(chǎng)的作用（該晶粒承受壓應(yīng)力）而導(dǎo)致晶須從該晶粒形成與生長(zhǎng)。應(yīng)力梯度主要有兩個(gè)來(lái)源：
（1）金屬間化合物的形成時(shí)產(chǎn)生；
（2）鍍層材料與基體材料的熱膨脹系數(shù)不匹配，在承受載荷時(shí)導(dǎo)致的熱應(yīng)力。錫須的形成與生長(zhǎng)和再結(jié)晶密不可分。在內(nèi)部位錯(cuò)微應(yīng)力場(chǎng)和環(huán)境溫度的作用下，某些晶粒發(fā)生再結(jié)晶，而再結(jié)晶晶粒與周圍晶粒在自由能方面的不匹配導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)朝自由能小方向演化，晶須的形成與生長(zhǎng)就是這個(gè)小化過(guò)程的自然產(chǎn)物。
注：其中Sn鍍層更容易出現(xiàn)錫須現(xiàn)象，而bright tin又比matte tin嚴(yán)重。Cu引線比42合金更容易產(chǎn)生錫須現(xiàn)象。
波峰焊接后焊點(diǎn)錫須的防止措施：
1、鍍層進(jìn)行退火、熔化、回流等熱處理。常用的是退火，后兩者在根本上是致的，即將鍍層熔化再凝固。不同的是熔化是浸在溫度略高于鍍層材料熔點(diǎn)的油中；
2、采用Ni、Cu等中間鍍層，其主要作用：
1）提高表面鍍層的耐腐蝕能力；
2）作為基板材料與表面鍍層材料間的擴(kuò)散阻擋層；
3）改變表面鍍層內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)；
3、 鍍層進(jìn)行合金化處理，加入Pd、Ag、Bi、Ni、Cu、Fe、Zn等元素。
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