100
50 55g/l 40g/l 30g/l
55g/l
0 2.5ASD 5ASD 7.5ASD 10ASD
15ASDASD） 電流密度（
電流密度（ASD）
在同時考慮 生產效率之 情況下，目 前生產將濃 度與電流密 度控制於此 區域，將使 錫須生長的 機率降底
/cm2
錫鍍浴之影響---酸濃度
高速鍍錫 酸濃度 （ml/l） 150-200 電流密度（ASD） 10-15
15000X
10000X
IMC向晶界處滲透擠壓錫晶粒促使錫須產生
錫須截面圖（Sn on Cu substrate）
IMC
銅基材上錫須生長概要
1.Cu與Sn接觸，形成Sn-Cu IMC 2. Sn-Cu IMC向Sn層晶界間滲透對 Sn 層形成壓力 3. 壓力的存在，使錫晶粒發現有錫須生長。但生長並不超過50um。
外界因素之影響（劃傷）
避免鍍層表面劃傷將 使錫須生長機率降低
200X
外界因素之影響（折彎）
錫鍍層厚度之影響（底材為黃銅）
黃銅鍍錫當錫膜厚>2um 時，生長錫須的機會很小
鎳鍍層厚度之影響（底材為黃銅）
當鎳層厚度達2um時，
發現錫須的機會很小
錫須生長影響因素 及預防措施
尚
榮
大
錫須
綱
錫須生長原理及限制錫須生長之策略
1.底層材料之影響 2.外界因素之影響（劃傷及折彎） 3.錫鍍層厚度之影響 4.鎳鍍層厚度之影響 5.錫鍍浴之影響
錫須测试方法
錫須（生長過程）
小丘狀（生長初期）
生長期間形狀
成形後錫須
錫須（生長方式）
呈環狀生長 錫晶粒層狀生長， 逐漸向外推
呈條紋狀生長 錫晶粒垂直方向生 長，逐漸積累
交錯方式生長 錫晶粒兩種生長方 式並存
錫須（生長形態）
繩
狀
枝
狀
從小丘狀開始生長
錫須生長過程中，客觀因素的影響或是錫晶粒排列取向改變使 錫須生長方向發生改變，形成不同生長形態的錫須。
錫須生長原理及限制錫須生長之策略
底層材料之影響
底層材料不同時， 錫鍍層與底層材 料間形成IMC （Intermetallic） 量與速率不同， 此時錫鍍層錫須
/cm2
電流密度（ASD）
錫鍍浴之影響—光亮劑
200 2ml/l 150
單 位 面 積 錫 須 生 長 數 量 （ 個 ）
6ml/l 100 10ml/l 50 10ml/l 6ml/l 2ml/l 15ASD
0 2.5ASD 5ASD 7.5ASD 10ASD
/cm2
電流密度（ASD）
光亮劑的使用，使錫須生長機率增加
樣品制作完成後，於室溫下存放12個月
錫鍍浴之影響
1.Sn 離子濃度之影響 2.酸濃度之影響
3.添加劑之影響
4.铜离子浓度影响
錫鍍浴之影響----Sn離子濃度
高速鍍錫 Sn離子濃度（g/l） 40-50 電流密度（ASD） 10-15
30g/l 150 40g/l
200
單 位 面 積 錫 須 生 長 數 量 （ 個 ）
在考慮生產 效率之情況 下，目前生 產將濃度與 電流密度控 制於此區域 ，將使錫須 生長的機率 降低
單 位 面 積 錫 須 生 長 數 量 （ 個 ）
200
150ml/l
150 100 50 0 2.5ASD 5ASD 7.5ASD 10ASD 15ASD 250ml/l 200ml/l 150ml/l 250ml/l 200ml/l
23° C, 2 Days
RT, 30 days
錫銅 IMC 數量增 加並向錫層晶界 處滲透對錫鍍層 形成壓力
Cu6Sn5 intermetallic 室溫時生長曲線
Cu6Sn5 or Cu3Sn intermetallic 125度， 150度時生長曲線
錫須截面圖（Sn on Cu substrate）
Substrate
IMC
Sn
Sn
Sn-X
X
生長機會則不同
底層材料之影響（底鍍層為Cu材）
Tin Whisker is forced out
Compressive Stress
Cu6Sn5
Sn Deposit
Cu Substrate
IMC Stress
錫銅 IMC（金屬間化合物） 生長特性 Aging: Room Temp
底層材料之影響（底鍍層為Ni材）
Sn
Sn
IMC Substrate
Ni
•底層鍍鎳時，在室溫條件理貯存6個月，未發現有錫須生長。
鎳鍍層上鍍錫時，錫須生長情況
（ after 500 temp cycles –55 to +85 deg. C）
200X
•可通過鍍鎳阻隔層以減少錫須生長之機會。
5000X