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,鍍錫導體占主要部分,那么對于如何抑制鍍錫導體的錫須成為一個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)品及相關設備的一種常見現(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到10mA,也就是說錫須可以導電,這就是ffc排線必須要遏制錫須的原因,比如0.5pitch的ffc排線,導體寬度是0.3mm,相鄰導體間的間隙只有0.2mm,若任由錫須生產(chǎn),那么很可能就會讓相鄰導體或挨在一起的數(shù)根導體短路,從而給使用設備造成難以預料的損害。
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)錫與銅的相互擴散,形成金屬互化物,致使錫層內(nèi)壓應力迅速增長,導致錫原子沿著晶體邊界擴散,形成錫須。
2)電鍍后鍍層的殘余應力,導致錫須增長。
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)應力。
2)在150℃下烘烤2小時后退火,錫須在90℃以上,會停止生長。
3)鍍錫工藝添加少量的有機金屬添加劑,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)品及相關設備的一種常見現(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到10mA,也就是說錫須可以導電,這就是ffc排線必須要遏制錫須的原因,比如0.5pitch的ffc排線,導體寬度是0.3mm,相鄰導體間的間隙只有0.2mm,若任由錫須生產(chǎn),那么很可能就會讓相鄰導體或挨在一起的數(shù)根導體短路,從而給使用設備造成難以預料的損害。
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)錫與銅的相互擴散,形成金屬互化物,致使錫層內(nèi)壓應力迅速增長,導致錫原子沿著晶體邊界擴散,形成錫須。
2)電鍍后鍍層的殘余應力,導致錫須增長。
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)應力。
2)在150℃下烘烤2小時后退火,錫須在90℃以上,會停止生長。
3)鍍錫工藝添加少量的有機金屬添加劑,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。
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