锡晶须现象是困扰电子行业多年的一个问题；然而，随着行业中的更多领域正在“无铅化”，以消除或限制其工艺和产品中的铅，对这个潜在的毁灭性问题的关注再次被提出来。 十年前，这个话题在行业内引起了广泛关注，但似乎在最近几年逐渐消失，只是从我所在的独立测试实验室的领域中又重新出现。

这种现象本身已经有很多人研究了多年，而对于最主要的问题：为什么晶须会形成，有许多答案和理论。

在本专栏中，我不会专注于晶须形成的方式和原因，这不是三言两语能解释清楚的，而会更专注于测试方面，更确切地说，测试你所使用的缓解策略。 本文的重点是，没有任何一种完美的策略可以防止锡晶须形成，除非加铅，但这样就违背了我们的初衷，所以不要想有一种可以解决一切问题的策略。 缓解措施包括各种策略，从热处理和退火到保形涂层和灌封，哑光和光亮锡涂层，以及许多其他策略。

正如你所已经知道的或已经听说过的，试图控制、影响和预测锡晶须生长都是非常困难的。 因此，测试您的缓解晶须措施对于那些真正在开发高可靠性产品方面尽职尽责的人而言是至关重要的。 关于锡晶须缓解策略的各种方法都能够在行业杂志、学术期刊、参考书籍这些中找到，因此在你深入之前一定要做一些研究。 正如我在2016年10月的专栏中所论述的，经验无处不在，可以通过阅读来学习到很多知识。

测试你所使用的任何缓解措施的比较容易开始的地方是一系列在锡晶须测试领域中已经非常成熟的文档。 具体来说，联合电子器件工程委员会（JEDEC）制定了两种常用于锡晶须测试，或者作为建立和开发自己的锡晶须测试的基础的测试标准。这些可供参考标准是：

• JESD201A - 锡和锡合金表面处理的锡晶须敏感性的环境接受要求[1]
• JESD22-A121A - 锡和锡合金表面处理的晶须生长测量[2]

在这些标准中，测试方案使用了三种不同的测试环境：高温和高湿度存储，低温和低湿度存储以及热循环。

考虑到锡晶须形成的缓慢和增量本质，相对于其它常见的环境暴露测试，通常锡晶须测试的时间非常长。 例如，常用存储测试的持续时间是4000小时，将近24周；热循环测试的为1500个热循环。 另外，具体的测试条件（温度和湿度水平）可以根据所遵循的测试方法而有所变化。

视觉检查是评估过程的关键部分，也是对环境暴露测试的补充。 立体显微镜和扫描电子显微镜（SEM）是用于这种类型检查的常见工具，因为晶须形成物的尺寸有可能从微米直到毫米。

另外，除了JEDEC的标准，还有其他组织也提供了关于晶须现象的信息，其中最著名的是iNEMI [3]。 另外，还有组织开发了其他的测试方法。 汽车和商用电子行业多年来一直对锡晶须感兴趣，因为RoHS法规禁止制造商使用铅，以使其转向无铅材料，最明显的是焊料，因为它涉及印刷电路行业的组装领域。 目前，更传统的高可靠性行业，如航空航天、医疗、军事等，也正在因为种种原因开始进行一些转变。 供应链问题是近期这一变化的关键因素，因为零件一级的制造商在缩减其含铅的工作。

最终，无论任何原因造成的任何工艺变化，可靠的测试方法对于确保您的产品能够满足客户预期的可靠性水平是至关重要的。

参考文献

1. JEDEC, JESD201A
2. JEDEC, JESD22-A121A
3. www.inemi.org