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ウィスカ対策(Sn系めっき)

snplating

ウィスカとは

 ウィスカ(Whisker)とは、金属表面に針状やノジュール状の金属単結晶が自然成長により成長する現象であり、SnめっきやZnめっきから発生することが知られています。問題としては電子回路間にウィスカが成長し、これによりショート・短絡が起こることなどが挙げられます。 発生原因として、『金属間化合物/拡散の影響』『ガルバニック腐食による影響』『外部応力による影響』『熱膨張係数の差による応力の影響』等 様々な要因が考えられていますが、根本的なメカニズムは解明されていません。現在、取り組まれているウィスカの試験方法(一例)及びウィスカ発生事例を以下に示します。

ウィスカ評価方法一覧(一例)

  試験目的 試験環境及び時間
室温放置試験 主に、金属間化合物/拡散の影響に より発生するウィスカ成長の観察

30±2℃/60±3%RH
4000Hr

恒温恒湿試験 主に、ガルバニック腐食により 発生するウィスカ成長の観察

55±3℃/85±3%
2000Hr

温度サイクル試験 主に、熱膨張係数の差により 発生するウィスカ成長の観察

低温:-55±5℃または-40±5℃
高温:85±2℃または125±2℃
2000サイクル

外部応力試験 外部応力の影響により 発生するウィスカ成長の観察 ①コネクタ嵌合試験(実製品を用いた嵌合試験)
② 荷重試験…球形0.1 φのジルコニア球を用い 一定荷重(300gf) で500h 保持

ウィスカ発生事例

室温放置試験下で 発生したウィスカ

室温放置試験下で 発生したウィスカ

恒温恒湿試験下で
発生したウィスカ

恒温恒湿試験下で 発生したウィスカ

温度サイクル試験下で
発生したウィスカ

温度サイクル試験下で 発生したウィスカ

外部応力試験下で
発生したウィスカ

外部応力試験下で 発生したウィスカ

ウィスカ抑制策は…

当社のSnウィスカ抑制に関する取り組みとして、金属間化合物の成長に主眼をおいた解析(提案)例を示します。

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