检测能力 | 晶须生长试验，电子元件可靠性验证的重要手段

晶须是一种在电子或电气产品中可能出现的微小结构，它是由金属材料形成的细长丝状晶体。晶须的生长通常是由于应力或其他外部因素引起的金属晶体的非均匀扩张所致。

晶须是导电的金属丝，自发的从电子或者电气产品的焊盘生长出来的。比如：电子器件端子，金属屏蔽壳等。最主要的容易生产晶须的金属包括锡、镉、锌等，最著名的就是锡须了。

什么是锡须试验？

材料在焊接之后，经过一段时间的存放，焊锡的晶体因为内应力的原因开始发生物理位移，产生锡须现象，对于一些很精密的元件，除了元器件本身可能因为应力力导致开裂外，产生的锡须会导致产品的跳火和短路等故障。因此在生产工艺中，对锡须生长的实验就对元件可靠性验证非常重要。

锡须的特征与形态

锡须是一种从镀层表面自发生长出来的柱形或圆柱形的细丝，通常为单晶金属。

锡须可以呈现各式各样的形态，如直线型、弯曲、扭结、环形等，其截面也形状各异，有星形、带形、不规则多边形以及花形等。锡须表面一般有纵向的条纹或者凹槽，有的表面比较光滑，其长度从几μm到几百μm不等，甚至达到数毫米。

锡须的危害

永久性短路

锡须生长到一定长度后，会使两个不同的导体短路。在低电压、高阻抗电路中，由于电流比较小，不足以熔断开锡须，锡须可以在临近的不同电势表面产生稳定持久的短路。

短暂性短路

在高电压下，由于电流足够高而超过锡须所能承受的电流时（通常为30mA），可以熔断锡须从而导致瞬时短路。

残屑污染

在震动环境中，锡须会从镀层表面脱落或折断，形成残屑。它不但会引发上述的电路短路，也可造成精密机械的故障或损坏。

真空中的金属蒸汽电弧

由锡须短路导致金属蒸发放电，在航天器真空环境中，可诱发一个稳定的等离子电弧，并导致电子设备的迅速毁坏。

测试目的

1、评估材料稳定性和耐腐蚀性

通过锡须试验，可以筛选出具有优异耐腐蚀性能的金属材料，为工业制造过程中的材料选择提供重要依据。

2、研究金属材料的微观结构和性能

锡须试验被用于研究金属材料的微观结构和性能。揭示金属材料在高温环境下的腐蚀机制和演化规律，从而深入了解材料的物理化学性质及其与腐蚀行为之间的关系。

3、降低生产过程中的安全隐患和成本损失

模拟不同环境条件下的腐蚀行为，从而预测金属材料在实际使用过程中的耐腐蚀性能和失效风险，降低生产过程中的安全隐患和成本损失。

锡须检测

1、光学立体显微镜

放大倍数：约40至700倍，具备充足的照明，并能够检测最小长度为10μm的锡须

2、台式扫描电子显微镜

放大倍数：约200至40000倍，样品要有良好的导电性，试验前需在表面镀一层厚度约0.01μm的金属膜，样品尺寸需在5cm*5cm以内，太大需要切割取样