仍然無法理解為何不關心錫瘟在關鍵產品中可靠性的問題
大家好,
我最近的博客關於錫須的帖子使我想到了錫瘟。不得不承認,在錫須可靠性的問題上,我驚訝地發現實質上對錫瘟的風險還沒有引起相應的重視
要承認,錫瘟比錫須更罕見。雖然許多人抱怨我們不懂錫須,我們很容易創造它們並使它們絕大部分消失。但是,很難創造錫瘟。
若想複新該錫瘟,請參見這篇博客帖子或者我的調研論文 "錫瘟: 無鉛焊料中難找的威脅?" Journal of Failure Analysis and Prevention, 第10卷第6期, 2010年11月第 437-443(7)頁。
錫瘟是在低於13°C下從 β相 (白色或普通錫) 同位數異形轉換到α相(灰錫)的結果。該轉換伴隨著從密度7.31 g/cm2 改變到5.77 g/cm2。密度的減少要求錫膨脹, 從而毀壞原始錫目標物的結構或者焊接接頭,在下面的圖表可以看出。
由於錫溫非常罕見, 我為何還要關心,作為可靠性加以說明呢? 在關鍵的電路板上有上億的焊接接頭多年暴露在寒冷下, 形成某些錫瘟是必然的。 寒冷的影響是累積性的,氣候轉暖後不會逆轉。最危險的應用是汽車、移動電話塔和軍事設施。
我對典型的錫須緩和,未緩和的錫瘟可能更加常見,對此並不會感到意外。
補救措施是什麼呢?加入大約0.5%的銻或者2%鉍到無鉛焊料中,錫瘟基本上可以消除。也可以抑制錫須的形成。但是,增加這些少量的銻或者鉍到無鉛焊料中需要進行一次詳盡的評估。即使加入這些小量的合金元素也可能明顯地改變焊料的性質。
節日幸福!
Dr. Ron
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