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FFC排線錫須如何控制？
- 作者: 阿勇
- 來源: 鑫美特FFC/FPC
- 日期 : 2023-09-15
目前行業(yè)使用的FFC排線，鍍錫導(dǎo)體占主要部分，那么對于如何抑制鍍錫導(dǎo)體的錫須成為一個(gè)不可回避的重要問題。
什么叫錫須？錫須是包括ffc排線在內(nèi)的電子產(chǎn)品及相關(guān)設(shè)備的一種常見現(xiàn)象。是一種類似頭發(fā)狀的單晶體結(jié)構(gòu)體，它可以從固體表面生長，所以也稱為“固有晶須”。晶須在很多金屬上都會(huì)生長，比較常見的有錫、鎘、鋅、銻、銦等金屬，而在鉛、鐵、銀、金、鎳等金屬上面很少出現(xiàn)。尤其在低熔點(diǎn)的柔軟和延展性好的材料上，晶須很容易出現(xiàn)，所以ffc軟排線控制錫須形成很有必要。
錫須直徑可以長到10微米~9mm，傳輸電流能力可以達(dá)到10mA，也就是說錫須可以導(dǎo)電，這就是ffc排線必須要遏制錫須的原因，比如0.5pitch的ffc排線，導(dǎo)體寬度是0.3mm，相鄰導(dǎo)體間的間隙只有0.2mm，若任由錫須生產(chǎn)，那么很可能就會(huì)讓相鄰導(dǎo)體或挨在一起的數(shù)根導(dǎo)體短路，從而給使用設(shè)備造成難以預(yù)料的損害。
如何遏制錫須呢？解決此問題前必須弄清楚錫須是如何產(chǎn)生的。一般錫須產(chǎn)生原因如下：
1）錫與銅的相互擴(kuò)散，形成金屬互化物，致使錫層內(nèi)壓應(yīng)力迅速增長，導(dǎo)致錫原子沿著晶體邊界擴(kuò)散，形成錫須。
2）電鍍后鍍層的殘余應(yīng)力，導(dǎo)致錫須增長。
錫須的生長主要在電鍍層上開始的，生長速率一般在0.03~0.9mm/年，在特定條件下，其生長速率可以提高到100倍甚至更大。錫須生產(chǎn)具有較長的潛伏期，從幾天到幾個(gè)月甚至幾年。
抑制FFC排線錫須的解決措施一般有如下方法：
1）電鍍霧錫，改變其結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，減少內(nèi)應(yīng)力。
2）在150℃下烘烤2小時(shí)后退火，錫須在90℃以上，會(huì)停止生長。
3）鍍錫工藝添加少量的有機(jī)金屬添加劑，限制錫銅金屬互化物的生成。
4）在錫銅之間加一層阻擋層，如鎳層。
5）在錫中加鉛，這是抑制錫須最好的方法，但是由于鉛不環(huán)保，所以這種方法一般不采用。
6）添加黃金，這也是很多客戶要求將鍍錫ffc排線改成鍍金的原因，最主要的是杜絕了錫須的可能性。
什么叫錫須？錫須是包括ffc排線在內(nèi)的電子產(chǎn)品及相關(guān)設(shè)備的一種常見現(xiàn)象。是一種類似頭發(fā)狀的單晶體結(jié)構(gòu)體，它可以從固體表面生長，所以也稱為“固有晶須”。晶須在很多金屬上都會(huì)生長，比較常見的有錫、鎘、鋅、銻、銦等金屬，而在鉛、鐵、銀、金、鎳等金屬上面很少出現(xiàn)。尤其在低熔點(diǎn)的柔軟和延展性好的材料上，晶須很容易出現(xiàn)，所以ffc軟排線控制錫須形成很有必要。
錫須直徑可以長到10微米~9mm，傳輸電流能力可以達(dá)到10mA，也就是說錫須可以導(dǎo)電，這就是ffc排線必須要遏制錫須的原因，比如0.5pitch的ffc排線，導(dǎo)體寬度是0.3mm，相鄰導(dǎo)體間的間隙只有0.2mm，若任由錫須生產(chǎn)，那么很可能就會(huì)讓相鄰導(dǎo)體或挨在一起的數(shù)根導(dǎo)體短路，從而給使用設(shè)備造成難以預(yù)料的損害。
如何遏制錫須呢？解決此問題前必須弄清楚錫須是如何產(chǎn)生的。一般錫須產(chǎn)生原因如下：
1）錫與銅的相互擴(kuò)散，形成金屬互化物，致使錫層內(nèi)壓應(yīng)力迅速增長，導(dǎo)致錫原子沿著晶體邊界擴(kuò)散，形成錫須。
2）電鍍后鍍層的殘余應(yīng)力，導(dǎo)致錫須增長。
錫須的生長主要在電鍍層上開始的，生長速率一般在0.03~0.9mm/年，在特定條件下，其生長速率可以提高到100倍甚至更大。錫須生產(chǎn)具有較長的潛伏期，從幾天到幾個(gè)月甚至幾年。
抑制FFC排線錫須的解決措施一般有如下方法：
1）電鍍霧錫，改變其結(jié)晶的結(jié)構(gòu)，減少內(nèi)應(yīng)力。
2）在150℃下烘烤2小時(shí)后退火，錫須在90℃以上，會(huì)停止生長。
3）鍍錫工藝添加少量的有機(jī)金屬添加劑，限制錫銅金屬互化物的生成。
4）在錫銅之間加一層阻擋層，如鎳層。
5）在錫中加鉛，這是抑制錫須最好的方法，但是由于鉛不環(huán)保，所以這種方法一般不采用。
6）添加黃金，這也是很多客戶要求將鍍錫ffc排線改成鍍金的原因，最主要的是杜絕了錫須的可能性。
