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當(dāng)免洗焊錫絲出現(xiàn)錫須現(xiàn)象所帶來的危害

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???1951年，Compton、Mendizza和Amold^【1】發(fā)現(xiàn)免洗焊錫絲出現(xiàn)錫須會(huì)導(dǎo)致電路短路，并導(dǎo)致電容器失效，這一問題引發(fā)人們對(duì)Sn晶須進(jìn)行了長(zhǎng)期深入而廣泛的研究。但是時(shí)至今日，Sn晶須現(xiàn)象還存在大量未解之謎，可以認(rèn)為這一現(xiàn)象本身至今依然很神秘。

晶須是指在金屬表面生長(zhǎng)出的細(xì)絲狀單晶，通常生長(zhǎng)在厚度較小的金屬沉積層表面，而以含錫鍍層表面生長(zhǎng)的Sn晶須最典型。由于材料內(nèi)應(yīng)力梯度的存在，免洗焊錫絲錫須的生長(zhǎng)是一個(gè)自發(fā)的過程，但是，其生長(zhǎng)速度與外部環(huán)境條件密切相關(guān)。

由免洗焊錫絲錫須導(dǎo)致的失效形式主要有4種^【2】；在低電壓下，由于電流比較小，錫須可以在領(lǐng)近不同電勢(shì)表面產(chǎn)生穩(wěn)定持久的短路；在高電壓下，當(dāng)電流足夠高而超過Sn晶須的熔斷電流時(shí)，可以熔斷晶須從而導(dǎo)致瞬時(shí)短路；在航天器真空環(huán)境中，由錫須短路導(dǎo)致金屬蒸發(fā)放電，可形成一個(gè)穩(wěn)定的等離子電弧，并導(dǎo)致電子設(shè)備迅速毀壞；在震動(dòng)環(huán)境中，晶須脫落會(huì)引發(fā)電路短路，同時(shí)還可造成精密機(jī)械的故障或破壞。歷史上由于晶須導(dǎo)致的失效故障很多，其中有一些甚至是災(zāi)難性的故障。可見包括心臟起搏器、F15戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、愛國(guó)者導(dǎo)彈、核武器等各種電子產(chǎn)品中都曾發(fā)生過因晶須問題導(dǎo)致的事故。值得指出的是，在衛(wèi)星等太空電子產(chǎn)品中也已經(jīng)發(fā)生了數(shù)起由晶須問題引起的故障甚至嚴(yán)重事故。因此，Sn晶須問題成為無鉛化進(jìn)程的一個(gè)重要的可靠性問題。這也是無鉛焊錫絲及所有無鉛焊錫產(chǎn)品進(jìn)程的重要的可靠性問題。

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