日本*電子工業(yè)談連接器晶須問題

在2005年3月16日開幕的“第19屆電子封裝學(xué)術(shù)演講大會(huì)”上，連接器廠商日本*電子工業(yè)就晶須問題的現(xiàn)狀及今后面臨的課題發(fā)表了演講。為了應(yīng)對RoHS法令，連接器的鍍金處理必須棄用鉛（Pb）。但無鉛化有可能產(chǎn)生晶須（Whisker），導(dǎo)致連接器端子間短路。而晶須造成的短路會(huì)直接引起產(chǎn)品故障，因此眾多設(shè)備廠商正在絞盡腦汁地解決這種短路問題。

　據(jù)悉有2種情況在連接器中容易產(chǎn)生晶須。一種情況是插入連接器的柔性電路底板與連接器的接觸力較大，另一種情況是連接器端子使用的底材剛性不高。晶須產(chǎn)生的情況根據(jù)鍍金使用的合金種類而不同，zui不易產(chǎn)生晶須的是錫（Sn）-鉍（Bi）合金，其次是錫（Sn）-銀（Ag）合金，再就是對錫鍍金層再加熱的回流錫（Reflow Sn）。這幾種合金材料在端子底材中均使用鎳（Ni）。

　據(jù)*電子工業(yè)介紹，根據(jù)過去的常識(shí)很難判斷連接器上產(chǎn)生的晶須，也就是通常所說的晶須發(fā)現(xiàn)條件。一般來說，電子設(shè)備在產(chǎn)品出廠前要在高溫高濕（+85℃，85%）環(huán)境下進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn)。但在室溫（+25℃±5℃）下比高溫高濕環(huán)境更容易產(chǎn)生晶須，因此用原來的試驗(yàn)方法很難判斷有沒有因晶須導(dǎo)致的故障。此外，*電子工業(yè)與電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（JEITA）進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，把柔性電路底板嵌入連接器幾個(gè)小時(shí)后就會(huì)產(chǎn)生晶須，約1000個(gè)小時(shí)以后停止生長。今后，計(jì)劃由JEITA對晶須試驗(yàn)方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。

　目前，電子行業(yè)正在同心協(xié)力地解決連接器的晶須問題，與過去的老產(chǎn)品相比不易產(chǎn)生晶須的產(chǎn)品也已相繼亮相。目前來看，多數(shù)設(shè)備廠商zui多允許晶須生長50μm，今后將結(jié)合產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期與壽命等因素進(jìn)行考慮，以確定連接器與柔性電路底板鍍金所使用的合金與鍍金層厚度。

　間距不到1mm的小間距連接器因晶須導(dǎo)致電路短路的問題，從2003年起就已在電子業(yè)界產(chǎn)生了一定的震動(dòng)。從晶須的歷史來看，美國在上世紀(jì)40年代就已發(fā)現(xiàn)晶須的存在，日本是在上世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)交換機(jī)因晶須產(chǎn)生信號(hào)不良的問題。當(dāng)時(shí)，還發(fā)現(xiàn)只要添加微量的鉛就可以抑制晶須的產(chǎn)生，因此后來就沒有繼續(xù)對晶須進(jìn)行研究。隨著RoHS法令實(shí)施日期的日益臨近，要求必須棄用原本做為晶須抑制劑而添加的鉛，從而就使得這個(gè)30年前的老問題再次浮出了水面。