1、样品要求
为了进行比较,试样的检查面积至少为75mm2,每个测试条件都需要至少3个试样。对于小面积的试样,众焱电子小编建议采用足够多的试样使检查的总面积加起来至少为75mm2。
2、可选试验样品预处理
锡铅温度预处理及无铅温度预处理按回流温度曲线进行,在回流过程中建议使用非金属载体或印刷电路板来保护样品,对于带引线的试样,引线应向下安装。
3、锡须测试条件
评估锡晶须生长的试验条件可以按下表进行。这些测试条件代表了一组最小的条件,用于评估在研究中的任何特定锡表面上锡晶须生长。
4、初始检查
1)组件
必须使用符合要求的光学系统或扫描电镜检查至少6个组件的96个引出端。对于≥0.85mm2的组件,可以参考表1的检查最低数。如果采用光学系统进行检查,则要求的最小放大率为50倍,对于晶须验证,建议使用更高的放大倍数。如采用扫描电镜进行检查,观察的最小放大倍数为250倍。如果没有检查到晶须,则不需要在该检查区域进行详细检查。如果在检查过程中发现晶须,则至少应确定18个可能生长最长锡晶须的区域,以便进一步检查。对于大多数组件,18个区域则由3种测试条件中的分别6个样本组成。但对于具有大面积镀层的引出端,smt贴片打样厂商可以在同一引出端上划分多个检查区域,每个检查区域的面积至少为0.85mm2,并且所有的18个区域都应按照进一步检查程序进行评估。
2)试样
应使用符合要求的光学系统或扫描电镜检查至少3张试样。在这3张试样中的每一张上,至少有25mm2的面积,并包括两条总长至少为3mm的边缘。对于小型试样,应采用更多的试样,以使检查的总面积至少为75mm2。如果用光学系统进行检查,则最小放大率为50倍。对于晶须验证,建议使用更高的放大倍数。如果采用扫描电镜进行检查,观察的最小放大倍数为250倍。如果没有检查到晶须,则不需要在该检查区域进行详细检查。如果在检查过程中发现了晶须,则需对每个试样上三个面积至少为1.7mm2可能生长最长锡晶须的区域,进一步检查,并且每个试样的三个区域应按照进一步检查程序进行评估。
5、进一步检查
应对检查中确定锡须生长区域进行。如果在初期检查中没有观察到晶须,则不需要进一步检查。对于显示晶须的测试样品,每个样品应检查3个引出端或3个区域,并至少检查6个组件或3张试样。如果每个样品的引出端少于3,则可能需要更多的测试样品或检查的区域。扫描电镜检查时,应使用最低放大倍率的250倍,而光学系统的最低放大率为50倍。对于轴向晶须长度的测量,可能需要比检验所用的放大率高或低,使被测量的晶须在选定的放大率下尽可能充满视窗。如须测量晶须的长度,应垂直于SEM和光学显微镜的观察方向。
1)引线元件
至少应检查6个组件的18根引出端。应检查每个引出端镀层的顶部、两侧和弯曲。如果引线是圆的,那么应该检查直径顶部的表面。如果组件倒装,则两边的晶须可能更容易显示和测量。对于每个被检查的引线,应记录最大晶须长度。
2)无引线检查
应检查至少6个组件上的18个端面。如果每个组件上的端面少于三个,则必须检查6个以上的组件,以达到18个端面的要求。应检查每一个确定的顶部及3个侧面。对于每个被检查的端面,记录最大晶须长度,晶须密度还应记录晶须数量最多的一个端面。
3)试样检查
应对至少3张试样的9个区域进行检查。每一区域面积至少为1.7mm2,并在初期检查期间确定。对于每个被检查的区域,smt贴片打样企业应记录最大晶须长度,晶须密度还应记录晶须数量最多的一个区域。
4)轴向晶须长度
在进一步检查期间,记录每个引线、组件或试样区域测量的最大晶须长度。轴向晶须长度从电镀表面测量到晶须尖端。对于弯曲和曲折方向改变的锡晶须,可以通过晶须的直线段来估算总轴向长度。
5)晶须密度范围
在初始检查中,应确定组件的每个引线、端面或试样每个区域的晶须最大数量。对于一个晶须密度的范围可以采用以下程序确定。对于大多数组件,应在整个端面的顶部和侧面计算晶须的数量,同时与被检查的面积一起记录。当被检查的表面积超过45个晶须时,即停止计数。根据表5可以对每个引线、端面或试样的每个区域的晶须密度范围进行分类。
另外,晶须密度范围与晶须长度无关。然而,一个晶须引起的失效可能取决于晶须的密度。所以,记录晶须密度范围有助于解释晶须密度与最大晶须长度的关系。
目前,由于锡晶须生长机制还尚不明确,所以制造领域还没有找到有效抑制锡晶须生长的有效方法,但一些抑制锡晶须生长的如去应力退火、电镀中间隔离层、热处理、增加镀层厚度、喷涂有机保护涂层及改变电镀工艺等控制措施可以参考,避免产品产生锡须导致产品故障。
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