【技术解析】锡膏技术破局锡晶须，守护电子制造可靠性
晨日科技
·
2025-08-15
Part 1
锡晶须的形成与生长条件
锡晶须是从锡或镀锡金属表面自然生长出的须状纯锡晶体，其形成过程涉及金属晶体的物理位移，通常由焊接后的应力引起。
其生长是一种在应力梯度作用下的室温蠕变行为，需要同时具备三个条件：
应力源：这是锡晶须生长的动力来源，像 Cu/Sn 界面间形成的金属间化合物 Cu6Sn5 对锡层产生的压应力就是常见的应力源。
氧化层束缚：为锡原子的扩散和聚集提供了一定的空间限制。
Sn原子长范围扩散：使得锡原子能够在应力作用下移动并形成锡晶须。
Part 2
锡晶须的形成机理
锡须的生长机理尚未完全明了，但研究表明，镀层内部的压应力是锡须生长的主要驱动力。
具体来说，在电子制造中，锡与铜之间会相互扩散，进而形成金属间化合物（IMC）。这一过程会使锡层内应力迅速增大，促使锡原子沿着晶体边界扩散，从而产生锡须。
压应力的来源多样，包括：
机械应力：可能来自于元器件安装时的挤压。
热应力：在电子产品工作过程中，因不同材料热膨胀系数差异产生。
化学应力：与锡和其他金属的化学反应息息相关。
Part 3
锡膏与锡晶须的关联
锡膏的使用与锡晶须的形成有着密切的联系。当使用锡膏进行焊接时，锡膏中的锡在加热状态下与铜基板或元器件引脚相互作用，会快速形成金属间化合物（IMC），这一过程会增大锡层内应力，为锡晶须的生长提供了条件。
同时，锡膏的成分、印刷及焊接工艺等都会对锡晶须的形成产生影响：
成分方面：合金元素的种类和比例、助焊剂的质量等都会改变锡层的晶体结构、内应力状态以及氧化层的完整性。
印刷工艺：锡膏印刷厚度直接决定后续锡层厚度，过厚或过薄都可能增加锡晶须生长风险。
焊接工艺：回流焊的温度曲线，包括升温速率、峰值温度和保温时间，会影响IMC的形成速率与形态，进而影响锡晶须的产生。
Part 4
晨日科技的应对之道
晨日科技作为电子化工产品领域的佼佼者，针对锡晶须问题，在锡膏产品研发和工艺控制上采取了一系列有效措施。
（一）锡膏产品研发
优化合金配比：精心调配锡膏中合金元素的比例，优化锡层的晶体结构。
严格把控助焊剂：确保优质的助焊剂在焊接后能在锡层表面形成均匀且稳定的氧化层，这层氧化层能束缚锡原子，阻止其随意扩散，进而抑制锡晶须的生长。
（二）锡膏印刷与焊接工艺控制
精准控制印刷厚度：凭借先进的印刷设备和精准的工艺控制，确保锡膏印刷厚度恰到好处，避免因过厚或过薄导致应力分布不均或累积，从而减少锡晶须生长的 “温床”。
优化回流焊温度曲线：精心调试升温速率、峰值温度和保温时间。缓慢的升温速率能减少热应力的产生；合适的峰值温度和保温时间则能保证金属间化合物的生长处于理想状态，既满足焊接需求，又不会过度生长而引发锡晶须问题。
锡晶须问题可能引发元件和引线间短路，导致电子产品出现故障。晨日科技在锡膏产品和工艺上的持续创新，为广大电子制造企业提供了可靠的解决方案。我们将继续秉持专业、创新的精神，在电子化工产品领域深耕细作，助力电子制造行业迈向更高质量的发展阶段。
晨日科技
用材料科技创造绿色世界
✔封装材料扫码咨询
END
深圳市晨日科技股份有限公司 向上滑动看下一个
深圳市晨日科技股份有限公司 写留言
,选择留言身份
