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ユーロフィンFQL株式会社 >> 信頼性評価 >> ウィスカ評価・分析

ウィスカ評価/分析サービス

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ウィスカ評価/分析サービス

電子部品の短絡や絶縁劣化の原因の一つに、ウィスカの発生があります。 金属の表面で発見される針のような形状の物質(ヒゲ状物質)はウィスカかもしれません。

ウィスカとは

 

ウィスカ評価

  • 国内規格(JIS, JEITA)、国際規格(IEC, JEDEC)に準じたウィスカ評価試験他、ご要望の試験規格でも実施可能です。
     主な対応規格
  • 電子・電気部品(IC、コンデンサ、コネクタ等)のウィスカ評価試験事例をご紹介します。
     ウィスカ観察事例

ウィスカ分析

  • 金属表面に発生するひげ状の組織、ウィスカが何であるかの分析を行います。
       ウィスカ分析事例

主な対応規格


規格/試験名 試験項目 ウィスカ長さ判定基準
JIS C 60068-2-82
IEC60068-2-82
電気・電子部品の 試験方法
室温 30℃, 60%
25℃, 50%
4000h
50μm以下
高温高湿 55℃, 85%
2000h
温度サイクル -40℃~85℃
-55℃~85℃
-40℃~125℃
-55℃~125℃
2000cy, 1000cy
JEDEC
JESD201A
Enviromental Acceptance Requirements for
Tin Whisker Susceptibility of Tin and
Tin Alloy Surface Finishes
室温 30℃, 60%、4000h or 1500h 試験項目ごとに、リード間隔、部品タイプ
およびクラスにより許容値を設定
高温高湿 55℃, 85、4000h or 1500h
温度サイクル -55℃~85℃
-40℃~85℃
1500cy or 500cy
JEITA RC-5241
電子機器用コネクタのウィスカ試験方法
室温かん合 25℃, 50%、1000h 隣接端子間の1/2以下
備考(応力など) 室温 下地の拡散
高温高湿 めっき酸化や腐食、端子成形
温度サイクル 母材とめっきの熱膨張差
室温かん合 対象:コネクタ接触部の外圧、圧入部の圧迫力
  • JIS:日本工業規格(Japanese Industrial Standards)
  • JEDEC:半導体技術協会(JEDEC Solid State Technology Association)
  • JEITA:電子情報技術産業協会(Japan Electronics and Information Technology Industries Association)

※高温高湿試験、および温度サイクル試験につきましては、他の部品と試験槽を共用することで、試験コストの低減が可能です。

 

ウィスカ観察事例


IC端子からのウィスカ

IC端子からのウィスカ

観察箇所

 

SEM拡大画像

拡大画像(SEM観察): ウィスカ長さ 440μm

 

コネクタ接触部からのウィスカ

拡大画像

拡大画像: ウィスカ長さ(左) 350μm

 

コネクタ端子からのウィスカ

コネクタ端子からのウィスカ

観察箇所

 

コネクタ端子からのウィスカ

拡大画像: ウィスカ長さ 820μm

 

 

ウィスカ分析


金属の表面で発見される針のような形状の物質(ヒゲ状物質)、ウィスカ。当社では、豊富な経験を基に、ヒゲ状物質が何であるかの分析を行ないます。

錫ウィスカの成長観察例

スズウィスカ

錫ウィスカの断面作製・観察例

スズウィスカ

硫化銀ウィスカの観察例

硫化銀ウィスカ

鉛はんだ電極に発生した針状物質の分析例

鉛はんだ電極に発生した針状物質

ウィスカとは


ウィスカの種類

ウィスカとは、金属めっき表面から発生した金属ヒゲのことです。

  • 真正ウィスカ(真性ウィスカ)は、母材金属と同じ成分の単結晶が根元から成長したものであり、錫や亜鉛めっきから発生することが知られています。
  • 非真正ウィスカ(非真性ウィスカ)は化学変化を伴って成長するウィスカのことで、代表的なものに硫化銀や酸化銅があります。

発生要因

ウィスカは、めっきの再結晶化によって起こり、めっき皮膜に加わる圧縮応力によって成長するもので、めっき表面の酸化膜の欠損がウィスカ発生の起点(きっかけ)になると考えられています。
電子部品の圧縮応力は、めっき膜中の内部応力と端子加工による残留応力の2つに分けられます。

  • 内部応力:下地とめっき界面の格子不整合、光沢剤等によるめっき結晶粒の違い、およびめっき膜中への下地原子の拡散、めっき腐食や酸化等に起因すると考えられます。
  • 残留応力:曲げ、切断、プレス加工の応力負荷が考えられます。

コネクタ部品については、上記圧縮応力に加え、かん合による外部応力負荷が大きく影響します。

 

当社では、ストレス印加条件(高温高湿、温度サイクルなど)後に光学顕微鏡等によりウィスカ発生の有無を評価する、ウィスカ評価試験を実施いたします。
ウィスカの根本の断面観察や元素分布分析にも対応しております。
特に、電子・電気部品(IC、コンデンサ、コネクタ等)の錫めっき端子ウィスカ評価試験については、長年の経験・実績があり、これにより培った評価技術を基にしております。お客様がお困りになる評価試験項目、観察箇所の選定についてもお気軽にご相談ください。