图6.16一组锡铅焊料条带的阳极终端处生长的晶须的SEM照片在本章分析论述的基础上，我们归纳出晶须自发生长的三个不可或缺的条件：一是锡在室温下沿晶界扩散；二是锡与铜之间生成Cu6 Sn5的室温反应为锡须生长提供了压应力环境或驱动力；三是锡表面保护性氧化物的破损。若能够进一步同时去除条件一和二，那么锡须生长的预防效果将会更加理想。对于防止晶须的生长而言，是否存在比铜更好的其他元素也是接下来值得研究的课题。......
2023-06-20
银河4号卫星毁坏原因：锡须的自发生长
【摘要】：1998年5月，银河4号卫星在太空中因锡须的生长而毁坏，其中卫星控制处理器中的一个晶须使一对金属触点发生桥接或短路。由于锡铅共晶焊料将被锡基无铅焊料代替，锡须问题备受关注。引线框架引脚上的锡须的扫描电子显微镜照片如图1.10所示，可明显看到一条很长的晶须桥接了一对引脚。它由压应力梯度驱动并在外表面产生。锡须生长是自发的，这表明压应力是自生的，不需要外部施加。图1.10使两个引脚发生短路的锡须的SEM照片
1998年5月，银河4号卫星在太空中因锡须的生长而毁坏，其中卫星控制处理器中的一个晶须使一对金属触点发生桥接或短路。卫星的损失仅仅是那些需要长期、高可靠工作的电子器件中由锡须引起的显而易见的可靠性问题实例之一。由于锡铅共晶焊料将被锡基无铅焊料代替，锡须问题备受关注。引线框架引脚上的锡须的扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）照片如图1.10所示，可明显看到一条很长的晶须桥接了一对引脚。
β-Sn上锡须的生长是焊料蠕变产生的表面应力释放的结果。它由压应力梯度驱动并在外表面产生。锡须生长是自发的，这表明压应力是自生的，不需要外部施加。否则，当外部施加的应力耗尽后，如果不再持续施加，锡须生长则会减慢甚至停止。因此，以下问题广受关注：锡须生长所依赖的自发生成的驱动力来自何处？这种驱动力是如何维持以实现锡须自发地、持续地生长？此外，引起锡须生长所需的压应力有多大？
锡须的自发生长可轻易发生在铜上的哑光锡表面。当今，由于无铅焊料被广泛用于消费电子产品封装中的铜导体上，锡须生长已经变成了被广泛认识的可靠性问题。当铜引线框架表面镀覆了共晶SnCu或亚光锡后，就可观察到锡须。在第6章中我们将看到锡须生长驱动力自发产生的原因是铜引线框架表面无铅化镀层中铜和锡之间在室温反应形成了Cu6 Sn5。一些锡须可以长到几百微米，这个长度足以造成引线框架上相邻引脚间的电路短路。随着封装尺寸的缩小，较短的锡须也能带来此类问题。因此，如何对锡须生长进行系统研究，以了解其驱动力、动力学和生长机制以及如何抑制锡须生长等问题是当今电子封装行业中具有挑战性的工作。
图1.10 使两个引脚发生短路的锡须的SEM照片
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图6.1所示为锡铜共晶镀层上较长锡须的一张放大的SEM照片，该图中的锡须是长直状的，且其表面为沟槽状。图6.2所示为由聚焦离子束制得的锡铜焊料与铜界面处的高倍率照片。对于锡须生长而言，锡铜共晶焊料与纯锡焊料镀层之间最大的区别在于在晶界处是否存在Cu6Sn5析出相。图6.3垂直于晶须长度方向的锡须横截面TEM照片及[0 0 1]方向的电子衍射花样......
2023-06-20
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锡须生长加速试验，效果惊人！详细阅读
就算仅有一个晶须发生了生长行为也可能对可靠性造成威胁。对于锡须生长，虽然有可能在60℃的环境下进行测试，但是由于原子扩散过程缓慢，晶须的生长速率还是相当慢的。此处，我们考虑利用电迁移现象来进行晶须生长的加速测试。但是，除非我们确认由电迁移所驱动的晶须生长与在无铅焊料镀层上的锡须自发生长的生长行为和机理完全一致，否则这样的加速测试或许实际意义并不大。......
2023-06-20
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晶须的生长是一种独特的蠕变现象，在该过程中，应力的产生与释放同时发生。所以，通过由晶界自扩散机制引起的原子重新排列，其由化学反应在锡中产生的压应力在室温下也可被释放。因此在施加载荷的端面和其侧面之间就存在着一个应力梯度。但是，一个均匀的压应力场是不会造成蠕变现象的。因此，我们需要一个在锡镀层内产生压应力梯度的机制。因此，在氧化物破损模型中便可建立起应力梯度，蠕变或晶须生长也会随之发生。......
2023-06-20
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卫星轨道参数详解详细阅读
分析卫星网络节点的位置和相互运动关系，首先需要确定单颗卫星的轨道参数。卫星轨道参数是描述卫星运行轨道的各种参数。除上述两种轨道外，均称为“倾斜轨道”。在轨运行阶段，卫星在任意时刻其轨道的位置和速度称为卫星星历。图4-4范·艾伦辐射带及典型卫星星座的轨道分布基于以上两点，一般选择的卫星工作轨道高度有3个窗口，即1 000 km上下、10 000 km上下和20 000 km以上。......
2023-07-02
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走神研究：有意与自发的区别详细阅读
早在1993年，研究者就开始探讨有意走神和自发走神的差异。他们开发编制了MW-D和MW-S量表，分别测量这两个成分，信效度较好，被广泛使用。尽管有研究者认为任务完成过程中的MW是MW-S，但通过在实验任务中插入思维探测询问被试是否关注于任务，是有意MW还是无目的的MW，被试仍报告有34%～41%的MW是MW-D。而且，对完成任务持有低动机的个体，其MW-D比MW-S多。......
2023-11-20
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图4-123是多层结构卫星网络拓扑示意图，由LEO／MEO／GEO 3层组成，通过轨间链路把3层连接起来组成一个多层卫星网络结构。3层卫星网络综合考虑了LEO和GEO层的优缺点，其中高层卫星负责网络管理，底层卫星承担业务，一定程度上缓解了信号衰减强、时延大和切换频繁的影响，但由此带来的不足就是系统结构复杂，设计需要谨慎考虑。......
2023-07-02
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共晶锡铅与共晶锡银铜倒装芯片焊点比较详细阅读
在9.4.1节和9.4.2节中，利用标记物的移动实验显示了电迁移在SnAg3.8 Cu0.7中比在共晶锡铅中慢得多。对于迁移率项，扩散率的差异会非常大；共晶锡铅焊料的扩散率可能会比共晶锡银铜大一个数量级。同时，较小的晶粒尺寸和锡铅焊料上形成的共晶片状界面可能导致扩散率增大。因此，在共晶锡铅焊料中的电迁移会更快。值得一提的是，锡铅倒装芯片焊点在高温下的电迁移存在一个很大的锡原子的反向扩散通量。该内容将在9.5节和9.7节进行讨论。......
2023-06-20
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