Wie kann man Elektronik entwickeln, um Zinn-Whisker zu mildern?

Zinnwhisker sind ein Hauptproblem beim Entwurf elektronischer Schaltungen und bei der Herstellung elektronischer Hardware.

Tin Whiskers Beispiel 1 Tin Whiskers Beispiel 2

Was sind Tin Whiskers? Wie können elektronische Produkte entwickelt werden, um das Problem der Tin Whiskers zu lindern?

Verweise:

electrical-engineering materials manufacturing-engineering

— Mahendra Gunawardena
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verwandt: Was sind Zinn-Whisker und was verursacht sie?

— Nick Alexeev

Mein erster Gedanke war, dass verschiedene Legierungen eine Option sein könnten. Vielleicht wurde noch nicht die richtige Legierung gefunden. Der zweite Gedanke war vielleicht eine elektrische Anziehung oder ein Magnetfeld, bei dem die Ausrichtung der Whisker von einem Leiter zum anderen beeinflusst wurde, aber das war nur ein wilder Gedanke aus dem Nichts. Der dritte Gedanke ist, dass Cu auf Leiterplatten möglicherweise durch ein anderes Metall ersetzt werden muss, um die Spannungen in reinem Sn-Lot zu verringern. Ein interessantes Dilemma.

— Fred

Ihre Referenzen scheinen tatsächlich einen Großteil (vielleicht alle) dieser Frage zu beantworten. Wäre es Ihnen möglich, unter Verwendung dieser Referenzen selbst eine relativ präzise Antwort zu verfassen, anstatt sie der Frage beizufügen?

— Air

Was sind Zinnschnurrhaare?

Die einfache Erklärung ist, dass Tin Whiskers winzige Zinnfäden sind, die aus bleifreiem Zinnsoldaten entstehen. Sie stellen ein Problem dar, da sie zu zufälligen Zeiten Kurzschlüsse verursachen können. Sie können Wochen bis Jahre nach der Herstellung eines Teils zu wachsen beginnen.

Die genauen Ursachen von Zinn-Whiskern sind nicht bekannt, aber ihr Wachstum scheint durch innere Spannungen in der Dose verursacht zu werden, die die dünnen Whisker herausdrücken. Da die Probleme durch die innere Struktur des Zinns verursacht werden, ist die Analyse der grundlegenden Materialeigenschaften schwierig.

Zinn ist nicht das einzige Material, das Whisker enthält. Metallische Whisker wurden auch in Zink, Cadmium, Indium, Silber, Aluminium und Gold untersucht.

Wie kann man Zinnschnurrhaare lindern?

In diesem Artikel der EE Times und in diesem Artikel von Electronics Design sind die folgenden Strategien aufgeführt, um die Hauptursache und die Auswirkungen zu mindern:

Verwenden Sie kein reines Zinn.
Verwenden Sie eine matte Zinnoberfläche anstelle einer hellen Zinnoberfläche.
Tempern Sie die Dose nach der Beschichtung.
Lackieren Sie das Teil mit einem Heißlotbad nach.
Tragen Sie eine Schutzbeschichtung auf. Hierbei handelt es sich um spezielle Beschichtungen, mit deren Hilfe die gebildeten Whisker zurückgehalten werden. Sie können auch dazu beitragen, Leiterplattenkomponenten vor einem Kurzschluss durch Whisker zu isolieren.

— dunstig
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