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在PCB制造中，電鍍錫是一種常見的表面處理工藝，但錫須生長(zhǎng)問(wèn)題一直是影響電子器件可靠性的重要因素。錫須是指在鍍錫層表面自發(fā)生長(zhǎng)的針狀金屬突起，可能導(dǎo)致電氣短路，影響產(chǎn)品性能。因此，抑制錫須生長(zhǎng)成為PCB制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

 錫須生長(zhǎng)機(jī)理

錫須的生長(zhǎng)是一個(gè)自發(fā)過(guò)程，其主要驅(qū)動(dòng)力是鍍層內(nèi)部的壓縮應(yīng)力和晶界缺陷。內(nèi)部因素包括鍍層和基底的材料本性、鍍層合金、厚度、結(jié)構(gòu)和表面狀況等，外部因素則包括機(jī)械應(yīng)力、溫度、濕度等。通過(guò)控制這些因素，可以有效抑制錫須生長(zhǎng)。

 啞光錫與光亮錫的對(duì)比

 晶須生長(zhǎng)概率

- 啞光錫（Matte）：?jiǎn)」忮a鍍層具有較粗的晶粒結(jié)構(gòu)，晶界數(shù)量較少，能夠有效抑制錫須的生長(zhǎng)。在1000小時(shí)的測(cè)試中，啞光錫的晶須生長(zhǎng)概率較低，通常小于5μm。

- 光亮錫（Bright）：光亮錫鍍層通常具有細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，晶界數(shù)量較多，容易成為錫須生長(zhǎng)的通道。因此，光亮錫的晶須生長(zhǎng)風(fēng)險(xiǎn)較高，1000小時(shí)測(cè)試中晶須生長(zhǎng)長(zhǎng)度可能超過(guò)5μm。

 抑制措施

- 優(yōu)化電鍍工藝：通過(guò)調(diào)整電鍍參數(shù)，如電流密度、占空比和頻率，可以降低鍍層的內(nèi)應(yīng)力，從而減少錫須生長(zhǎng)的可能性。

- 添加合金元素：在鍍槽中加入少量合金元素（如Bi或Ag），可以有效防止錫須生長(zhǎng)，但需考慮合金加工性和成本問(wèn)題。

- 預(yù)鍍阻擋層：在Sn和Cu之間添加一層擴(kuò)散阻礙層（如Ni），可以減緩Sn和Cu之間的反應(yīng)，從而抑制錫須生長(zhǎng)。

- 表面處理：對(duì)鍍層進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，如熱處理或再流焊，可以改變鍍層的組織結(jié)構(gòu)，減少內(nèi)應(yīng)力。

- 環(huán)境控制：在低溫低濕的環(huán)境下，錫須生長(zhǎng)的可能性較小，因此在存儲(chǔ)和使用過(guò)程中應(yīng)盡量避免高溫高濕環(huán)境。

通過(guò)對(duì)比啞光錫和光亮錫的晶須生長(zhǎng)概率，可以看出啞光錫在抑制錫須生長(zhǎng)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。結(jié)合優(yōu)化電鍍工藝、添加合金元素、預(yù)鍍阻擋層、表面處理和環(huán)境控制等措施，可以有效減少錫須生長(zhǎng)，提高PCB的可靠性和使用壽命。