錫鬚測試規範
晶鬚是一種在電子或電氣產品中可能出現的微小結構,它是由金屬材料形成的細長絲狀晶體。晶鬚的生長通常是由於應力或其他外部因素引起的金屬晶體的非均勻擴張所致。

晶鬚是導電的金屬絲,自發的從電子或者電氣產品的焊盤生長出來的。比如:電子器件端子,金屬遮罩殼等。最主要的容易生產晶鬚的金屬包括錫、鎘、鋅等,最著名的就是錫鬚。
Email

錫鬚檢測

 

電子產品的小型化、高密度的趨勢要求元器件引腳間距越來越小,無鉛化純錫鍍層產生的錫鬚會極大影響產品的可靠性。
加快錫鬚生長是研究和評估錫鬚的重要一環,目前有多種方法和標準,如室溫環境儲存、高溫存放、溫濕度儲存、溫度衝擊、溫度迴圈、通電加速等,業界未達成統一的標準。
 

JESD22-A121A, 在錫和錫合金表面處理上量測錫鬚生長的測試方法

錫鬚檢查和長度測量

1.初始預測試檢查,篩選檢查,以及詳細檢查

2.返回測試條件:每次讀取時都檢查相同的測試樣品,不得沉積導電濺鍍塗層(201A, 5.3.4)

3.不返回測試條件:每次讀取時都檢查不相同的測試樣品,可以使用導電塗層來減少樣品充電

4.應該特別注意腐蝕、表面劃痕、工具/夾緊痕跡、沖孔或剪切操作產生的邊緣和表面、熱影響區或焊料與鍍層表面邊界

5.若在篩選檢查期間未檢測到晶須,則不需要在該讀取點進行詳細檢查。

6.若在篩選檢查期間有檢測到錫須,則應當識別出至少 18 個似乎具有最長錫須的區域來進行詳細檢查。

7.進行詳細檢查的每個樣品應當檢查3 個端子以及最少6個多引線元件(3*6共18個端子),具有 4 根或更少引線的 9個無源/分立元件(2*9共18個端子) 。應當使用 250X 最小放大倍數      SEM 檢查,應當使用 50X 的最小放大倍數光學系統。

8.對於晶須長度測量本身,讓被測量的晶須在選定的放大倍率下大致填滿視野。晶須長度測量應該大致垂直於 SEM 和光學顯微鏡的觀察方向。
 

 

錫鬚檢測主要的設備儀器有光學立體顯微鏡(放大倍數:約40至700倍,具備充足的照明,並能夠檢測最小長度為10μm的錫鬚)和更為精准的臺式掃描電子顯微鏡(放大倍數:約200至40000倍,樣品要有良好的導電性,試驗前需在表面鍍一層厚度約0.01μm的金屬膜,樣品尺寸需在5cm*5cm以內,太大需要切割取樣)。
錫鬚檢測常用標準有JESD 22A121(錫和錫合金表面處理的錫鬚增長測試方法)、JESD 201(錫和錫合金表面處理的錫鬚之環境接受度需求)、JP002(當前通用的錫鬚理論和緩解實例指導方針)和JESD 22-A104C(錫鬚試驗檢測(金像顯微鏡、光學顯微鏡、SEM))。
錫鬚長度常用的測量方法為根據標準JESD 201A所制定的錫鬚長度測量:從終端/電鍍表面到錫鬚上最遠點的直線距離(即包含錫鬚且其中心位於出現點的球體半徑)。
 

 

對於彎曲和改變方向的錫晶須,可參考標準JESD 22A121.01-2005,晶須長度可以通過將晶須的所有直段相加來計算。

 

 

 

 

 

 

 

錫鬚長度測量方法(來源:標準 JESD 201A)

http://enrlb.com/system_dntb/upload/22082309.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

錫鬚長度測量方法(來源:標準 JESD 22A121.01-2005

 

 

 

JESD22-A1214定義的測試條件與JESD201A中表4a(工藝學,長時驗證)/4b(製造工藝變更,短時驗證)一致。

 

 

 

錫鬚檢測


恆溫恆濕試驗機
環境:55±3°C/85±3%RH、時間:2000 Hr

溫度週期試驗機
環境:低溫 -55±5°C或-40±5°C/高溫 85±2°C或125±2°C、週期:2000週期
 

 

掃描式電子顯微鏡(SEM)
放大倍率x30 ~ 250,000
加速電壓1 / 5 / 10 / 15 / 20 / 30 kV (6 step)
解析度5nm (30kV, SE)
偵測器標配 : 二次電子 (SE) 
 

 

錫鬚檢測

 

電子產品的小型化、高密度的趨勢要求元器件引腳間距越來越小,無鉛化純錫鍍層產生的錫鬚會極大影響產品的可靠性。
加快錫鬚生長是研究和評估錫鬚的重要一環,目前有多種方法和標準,如室溫環境儲存、高溫存放、溫濕度儲存、溫度衝擊、溫度迴圈、通電加速等,業界未達成統一的標準。
 

JESD22-A121A, 在錫和錫合金表面處理上量測錫鬚生長的測試方法

錫鬚檢查和長度測量

1.初始預測試檢查,篩選檢查,以及詳細檢查

2.返回測試條件:每次讀取時都檢查相同的測試樣品,不得沉積導電濺鍍塗層(201A, 5.3.4)

3.不返回測試條件:每次讀取時都檢查不相同的測試樣品,可以使用導電塗層來減少樣品充電

4.應該特別注意腐蝕、表面劃痕、工具/夾緊痕跡、沖孔或剪切操作產生的邊緣和表面、熱影響區或焊料與鍍層表面邊界

5.若在篩選檢查期間未檢測到晶須,則不需要在該讀取點進行詳細檢查。

6.若在篩選檢查期間有檢測到錫須,則應當識別出至少 18 個似乎具有最長錫須的區域來進行詳細檢查。

7.進行詳細檢查的每個樣品應當檢查3 個端子以及最少6個多引線元件(3*6共18個端子),具有 4 根或更少引線的 9個無源/分立元件(2*9共18個端子) 。應當使用 250X 最小放大倍數      SEM 檢查,應當使用 50X 的最小放大倍數光學系統。

8.對於晶須長度測量本身,讓被測量的晶須在選定的放大倍率下大致填滿視野。晶須長度測量應該大致垂直於 SEM 和光學顯微鏡的觀察方向。
 

 

錫鬚檢測主要的設備儀器有光學立體顯微鏡(放大倍數:約40至700倍,具備充足的照明,並能夠檢測最小長度為10μm的錫鬚)和更為精准的臺式掃描電子顯微鏡(放大倍數:約200至40000倍,樣品要有良好的導電性,試驗前需在表面鍍一層厚度約0.01μm的金屬膜,樣品尺寸需在5cm*5cm以內,太大需要切割取樣)。
錫鬚檢測常用標準有JESD 22A121(錫和錫合金表面處理的錫鬚增長測試方法)、JESD 201(錫和錫合金表面處理的錫鬚之環境接受度需求)、JP002(當前通用的錫鬚理論和緩解實例指導方針)和JESD 22-A104C(錫鬚試驗檢測(金像顯微鏡、光學顯微鏡、SEM))。
錫鬚長度常用的測量方法為根據標準JESD 201A所制定的錫鬚長度測量:從終端/電鍍表面到錫鬚上最遠點的直線距離(即包含錫鬚且其中心位於出現點的球體半徑)。
 

 

對於彎曲和改變方向的錫晶須,可參考標準JESD 22A121.01-2005,晶須長度可以通過將晶須的所有直段相加來計算。

 

 

 

 

 

 

 

錫鬚長度測量方法(來源:標準 JESD 201A)

http://enrlb.com/system_dntb/upload/22082309.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

錫鬚長度測量方法(來源:標準 JESD 22A121.01-2005

 

 

 

JESD22-A1214定義的測試條件與JESD201A中表4a(工藝學,長時驗證)/4b(製造工藝變更,短時驗證)一致。

 

 

 

錫鬚檢測


恆溫恆濕試驗機
環境:55±3°C/85±3%RH、時間:2000 Hr

溫度週期試驗機
環境:低溫 -55±5°C或-40±5°C/高溫 85±2°C或125±2°C、週期:2000週期
 

 

掃描式電子顯微鏡(SEM)
放大倍率x30 ~ 250,000
加速電壓1 / 5 / 10 / 15 / 20 / 30 kV (6 step)
解析度5nm (30kV, SE)
偵測器標配 : 二次電子 (SE) 
 

 

推薦產品