晶界扩散示意图
锡须的生长主要发生在室温附近。升高温度可以加快锡原子的扩散速度，有利于锡晶须生长。但温度较高的时候，应力被松弛，反而不利于锡须生长。湿度对锡须生长也有影响。相对湿度越高尤其是当相对湿度达到85%以上时，锡须也生长越快。
锡须导致的四种失效形式
（1）在低电压下，由于电流比较小，锡须可以在临近的不同电势表面产生稳定持久的短路；
（2）在高电压下，由于电流足够高而超过锡须的熔断电流时，可以熔断锡须从而导致瞬时短路；
（3）由锡须短路导致金属蒸发放电，在航天器真空环境中，可诱发一个稳定的等离子电弧，并导致电子设备的迅速损毁；
（4）在震动环境中，锡须会脱落，不会引发上述电路断路，但也可以造成精密机械的故障或破坏。
锡须观察的试验方法
常见的锡须试验方法是通过环境试验进行加速模拟，常见的做法如高温高湿环境，冷热温度循环，高温（室温）存放等。
（1）高温高湿环境是评估锡须生长趋势的一种重要手段。在多数情况下，这种条件下锡须生长较快，因此可以定量评估锡须的生长趋势，但由于高温高湿环境可能引起镀层腐化，这种加速生长试验与实际工作环境有一定差别。
（2）冷热温度循环的具体加速原因尚不明确，有一种基于应力的理解是镀层与基体之间的热膨胀系数失配造成的内应力加速锡须生长。因此也作为评估锡须生长趋势的首要加速试验的方法之一。
（3）高温（室温）存放是最简单的一种方式，但是室温存放非常耗时，可以通过适当的提高温度来加速锡须的生长，目前一般认为50℃~60℃是锡须生长的最快温度。
锡须的典型外貌结构
晶须的定义为一种自发产生的、有很少分支的柱形或圆柱形细丝，是从电镀产品表面产生的单晶体。具有如下特征：
（1）晶须的纵横比（长/宽）> 2；
（2）能够弯曲旋绕；
（3）具有一定的横截面形状；
（4）在晶须周围有条纹或环状。
典型的特征图如下：
灯丝状锡须
有一致的横截面的锡须
扭结锡须
亮锡表面生长的叉枝状锡须（罕见）
带条纹的锡须
从呈爆发状基部生长的
扭结锡须
从结瘤状根部长出的
扭结锡须
从小丘状根部长出的锡须
带条纹的锡须
带环纹的锡须
（图源JEDEC Standard No.22-A121）
试验使用设备
01
回流焊炉
温度范围：常温+10℃~+280℃
温度波动度：±0.5℃
温度均匀度：±2℃
作用：模拟在焊接过程中的温度材料内应力的激发。
02
交变湿热箱
温度范围：-60℃~+170℃
升降温速率：0.7~5℃/min
波动度/均匀度：≤±0.5℃/≤2℃
湿度范围：常温~98%R.H
湿度波动：+2~3%
03
光学显微镜
用显微镜对样品进行外观的外部目检，倍率放大至一定的倍率，进行仔细的观察。
04
电子扫描显微镜
观察样品外观形貌，并且对异物进行进一步的成分分析，应用范围包括晶圆，封装材料表面的微裂纹，端口的分析，引线键合失效和芯片内部物理缺陷观察分析，须量观察等等。
参考标准
1.JESD 22A121 锡和锡合金表面处理的锡须增长测试方法
2.JESD 201 锡和锡合金表面处理的锡须之环境接受度需求
3.JP002 前通用的锡须理论和缓解实例指导方针
4.JESD 22-A104C 锡须试验检测（金像显微镜、光学显微镜、SEM）
华碧检测在锡须测试技术方面拥有多年实践经验，涉及汽车电子、连接器、PCB/PCBA及相关零部件等领域，欢迎咨询华碧实验室 刘工 136 2528 9200。返回搜狐，查看更多