阅读拉夫堡大学的SMART Group近期发现的Pete Starkey报告的第一部分,请点击这里。
SMART Group指导委员会成员Ian Fox来自Rolls Royce Control Systems，他从航空发动机控制电子产品制造商的角度讨论了缓解锡晶须的实际问题。合适的控制计划是缓解无铅组件风险的基础，他描述了如何根据IEC/TS 62647-1 制定计划，并利用IEC/TS 62647-2 附录A的决策图表进行系统评估。Rolls Royce控制计划在由GEIA-STD-0005-2规定的2B和2C标准之间的范围内适用。他们的零件管理计划以IEC/TS 62239-1为基础，参考经无铅零件检验过的数据库，该数据库中列出了所有使用过的组件，每个组件都经过规定的受认可的无铅表面处理。
任何没有经过无铅检验的组件在接收时需要经过X射线荧光测试验证。所有收到更改通知的产品，需要按照公司对无铅组件可接受性的要求进行审核和采取措施验证其是否仍然可接受。否则，组件更改会被拒绝，或采取补救行动。PCN审核过程对指示产业装配和材料动态非常有用。
Fox展示了一系列元件封装样式，以及每种类型的接受测验和缓解策略，包括规定最小零件引线间距的PCB设计规则。他还讨论了一系列保形涂层的属性：丙烯酸、聚氨酯、硅树脂和聚对二甲苯。
回到零件表面处理的主题，他对于回流工艺是减少还是增加锡晶须的倾向的争论进行了评论，并得出结论，如果有任何疑问或有违背合同义务不使用锡的情况，那么就有理由对组件重新进行表面处理，使用符合GEIA-STD-0006要求的受控焊接浸渍工艺。“避免产生锡晶须的唯一办法就是避免使用锡！”
接下来是Mark Ashworth博士，他发表了对于拉夫堡大学的研究报告的第二次陈述，这次主要注重电镀后的缓解方法。他评论道，无论通过优化锡电镀工艺能够优化多少，但晶须的生长还是不可预测，即使是“最好的”电镀锡涂层也只能被认为是“耐晶须”而不是“晶须防护”，额外的预防措施需要进一步抑制晶须的生长。测试了三种不同的技术。
WHISKERMIT 2研究计划着手开发新的保形涂层，通过在聚合物制剂中引入专门设计用来减缓晶须生长的纳米填料。电镀有2微米亮锡的铜试样用专用丙烯酸制剂喷涂，通过加入3％，5％和7％载量的纳米填料进行改良，并储存在温度55℃，湿度85％的环境室中。使用立体显微镜定期观察试样中晶须生长。与未经过改良的涂层相比，改良过的涂层在晶须缓解方面显示出重大改进，其中5%的纳米填料添加剂使得机械强度和延展性达到最适均衡。
1994年发表的研究表明，锡晶须的生长从表面氧化层中的裂纹处开始，因此第二种方法是研究在硼酸盐缓冲液和碳酸钾和碳酸氢盐溶液中通过电化学氧化增加氧化物厚度的效果。演示中晶须生长减少了一个数量级，并且观察到的厚度增加的氧化物层三年后对减轻晶须生长方面仍然有效。
Ashworth博士报告的第三种方法是原子层沉积，这是一种使用自限制气相化学反应获得纳米水平厚度的专有的薄膜涂覆方法。8QFP、BGA和通孔封装类型，并且在重新端接前和端接后通过X射线荧光光谱、微型切片和光学显微镜、可焊性测试、BGA球剪切测量、扫描电子显微镜和扫描声学显微镜显示其特征。重新端接的组件显示出比原始部件相同或更好的可焊性。对于BGA部件的球形剪切结果是可接受的，扫描声学显微镜没有查找出原始和重新端接的组件之间的任何差异。与镀锡的原件相比，重新端接的组件的热循环焊接可靠性得到了改善。
Micross与六个行业合作伙伴和两个学术机构进行了为期两年的实践，为热浸焊开发欧洲来源。已经出版了许多技术论文，得出的总体结论是热浸焊组件不是电子部件的主要风险。
这次SMART Group研讨会很具有互动性。发言人很高兴被提问打断，研讨会上也提出了许多有趣的讨论点。咖啡和午餐休息时间也提供了充足的交流机会。
一些小俏皮话值得记录：“晶须像政治家一样可信”。“人们研究晶须已经70年了，我们还在研究！”“任何告诉你那是抗晶须的其实都有风险！”很棒的一天。
Pete Starkey工作地点在英国，于2008年加入I-Connect007担任技术编辑。Starkey在PCB行业拥有超过30年的从业经验，拥有工艺开发、技术服务和技术销售背景。联系Starkey，请点击这里。
