以锡晶须为代表的金属晶须自发生长是一个长期悬而未决的科学与技术问题。晶须是导电的单晶,可以从镀层和焊端表面、镀层与基板的交接处、有镀层的电子元器件引脚、贴片、电气连接件金属表面、不同电位的相邻导体之间、电子封装和集成电路互联引线根部及端部等部位自发生长出来,因晶须问题造成的电路短路失效事故时有发生。随着电子器件无铅化的发展,以及传感器、电子元器件、集成电路电子封装向着超高频、超高速、小型化、高密度集成化、多功能化方向发展,由晶须自发生长引起的短路和电子故障问题更加突出,对电气系统的可靠性问题构成了巨大的威胁。
研究晶须现象,分析其根本原因,阐明生长规律,揭示其科学机理,寻找相应的抑制和控制策略,是当前研究的热点和难点。本书总结了近年来学者们在晶须理论和工程技术方面的研究成果,主要包括晶须现象、发现历程、生长行为、晶须的危害,金属晶须机理,晶须机理建模和动态仿真,晶须的观察,试验方法,试验理论和标准体系研究,晶须生长与外部条件及环境的关系,抑制和控制策略等。本书可以对与晶须相关的材料和微电子产品研究、设计以及生产商和使用者起到一定的参考作用,也可以作为材料类和微电子专业本科生和研究生的参考教材。
本书分为8章:第1章为金属晶须现象和研究历程,第2章为晶须失效及可靠性,第3章为影响晶须生长的因素,第4章为金属晶须的理论研究,第5章介绍了晶须的观察、检测和综合分析,第6章为晶须的综合性能测试和试验,第7章为晶须试验和标准体系建立,第8章介绍了晶须抑制和控制策略,并对晶须未来研究领域和方法等进行了展望。本工作受到美国CAVE3 (NSF Center for Advanced Vehicle and Extreme Environment Electronics at Auburn University)、中国国家自然科学基金(41976194)、上海市科委国内科技合作领域项目(19595801100)和海盐县2019年人才专项资金的资助。
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