AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)是由汽車電子委員會(huì)制定的一系列嚴(yán)格規(guī)范，目的是確保汽車使用的電子元件能夠在嚴(yán)酷的工作環(huán)境中保持高度的可靠性和性能穩(wěn)定性。在這些規(guī)范中，錫須測(cè)試占據(jù)了至關(guān)重要的地位，它專門用來(lái)評(píng)估電子元件在預(yù)期服務(wù)壽命期間產(chǎn)生錫須的潛在可能性。

錫須測(cè)試對(duì)于維護(hù)汽車電子系統(tǒng)的安全性和可靠性是必不可少的，它幫助確保元件在面對(duì)高溫、濕度和其他環(huán)境壓力時(shí)不會(huì)發(fā)生故障。

什么是錫須？

錫須是電子元器件焊接表面上可能生長(zhǎng)的細(xì)小錫晶須，這種生長(zhǎng)可能導(dǎo)致電路短路、故障甚至失效。錫須的形成對(duì)電子設(shè)備和電路板構(gòu)成多種潛在危害，包括短路風(fēng)險(xiǎn)、信號(hào)干擾、絕緣破壞、熱量積累和環(huán)境污染。

錫須試驗(yàn)的目的

錫須試驗(yàn)的目的是模擬元器件在高溫高濕環(huán)境下的運(yùn)行情況，評(píng)估元器件焊點(diǎn)是否會(huì)產(chǎn)生錫須，從而影響其可靠性。錫須的存在可能會(huì)對(duì)電子設(shè)備和電路板產(chǎn)生一些危害，如短路風(fēng)險(xiǎn)和信號(hào)干擾。

錫須的形成機(jī)理

錫須的生長(zhǎng)是一種應(yīng)力梯度作用下的室溫蠕變行為，需要具備應(yīng)力源、氧化層束縛和Sn原子長(zhǎng)范圍擴(kuò)散三個(gè)條件。錫須生長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)力主要為內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力，如Cu/Sn界面間形成的金屬間化合物Cu6Sn5對(duì)錫層產(chǎn)生的壓應(yīng)力。

錫須的生長(zhǎng)過(guò)程

錫須的生長(zhǎng)可以分為五個(gè)過(guò)程：Cu/Sn結(jié)合界面的原子相互擴(kuò)散、晶界效應(yīng)、壓應(yīng)力的產(chǎn)生、IMC層的持續(xù)生長(zhǎng)和Cu6Sn5層反應(yīng)減緩。錫須的生長(zhǎng)可分為孕育期、快速生長(zhǎng)期和低速生長(zhǎng)至停止期三個(gè)階段。

錫須試驗(yàn)過(guò)程

錫須試驗(yàn)是一個(gè)長(zhǎng)期可靠性問(wèn)題，需要找到合適的加速試驗(yàn)方法及加速因子。JESD22-A121提供了錫須生長(zhǎng)的可靠性加速試驗(yàn)參考、錫須長(zhǎng)度測(cè)試方法和失效評(píng)判依據(jù)等。試驗(yàn)過(guò)程包括對(duì)多引線元件的不同lots樣本進(jìn)行前置條件處理，在不同時(shí)間點(diǎn)檢查端子，測(cè)量錫須長(zhǎng)度，并在不同條件下執(zhí)行試驗(yàn)。

抑制錫須的方法

抑制錫須的方法包括使用合金鍍層替換純錫鍍層、退火處理、在Cu上鍍Ni后再鍍Sn、選擇合適的鍍層厚度和優(yōu)化鍍液和鍍敷工藝。

抑錫須試驗(yàn)的應(yīng)用和意義

錫須試驗(yàn)有助于制造商評(píng)估元器件在實(shí)際使用中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。符合AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)的元器件在通過(guò)錫須試驗(yàn)后，可以獲得更廣泛的汽車電子應(yīng)用認(rèn)可。通過(guò)AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)下的錫須試驗(yàn)，電子元器件制造商可以更好地確保其產(chǎn)品在汽車電子領(lǐng)域的可靠性和品質(zhì)，滿足汽車行業(yè)對(duì)高品質(zhì)電子元件的需求。

結(jié)論

AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)下的錫須試驗(yàn)是汽車電子元件可靠性評(píng)估的重要組成部分。通過(guò)深入理解錫須的形成機(jī)理、生長(zhǎng)過(guò)程和抑制方法，制造商能夠提高產(chǎn)品在極端環(huán)境下的性能，確保汽車電子系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。