Whisker growth in Tin alloys on glass-epoxy laminate studied by scanning ion microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy

Tin-rich solders are widely applied in the electronic industry in the majority of modern printed circuit boards (PCBs). Because the use of lead-tin solders has been banned in the European Union since 2006, the problem of the bridging of adjacent conductors due to tin whisker growth (limited before by the addition of Pb) has been reborn. In this study tin alloys soldered on glass-epoxy laminate (typically used for PCBs) are considered. Scanning ion microscopy with Focused Ion Beam (FIB) system and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDXS) were used to determine correlations between spatial non-uniformities of the glass-epoxy laminate, the distribution of intermetallic compounds and whisker growth.

---

Bezołowiowe stopy lutownicze o wysokiej zawartości cyny są szeroko stosowane w przemyśle elektronicznym we współczesnych obwodach drukowanych (PCB). Stosowanie ołowiu w tych stopach jest od 2006 roku zakazane w Unii Europejskiej, co odnowiło problem wzrostu wiskerów cynowych poprzednio ograniczonego dodatkiem Pb. Wiskery zagrażają niezawodności układów elektronicznych, m.in. z powodu wprowadzanych zwarć. Praca dotyczy wzrostu wiskerów na powierzchni lutów naniesionych na najczęściej stosowany laminat szklano-epoksydowy. W oparciu o wyniki skaningowej mikroskopii jonowej (wykorzystujacej zogniskowana wiązkę jonów) i spektroskopii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego określono związek pomiędzy przestrzennymi niejednorodnościami laminatu szklano-epoksydowego, rozkładu wytrąceń międzymetalicznych i wzrostu wiskerów.