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Tin Whiskers IV: Mitigação

Pessoal,

Na última publicação sobre os bigodes de estanho, falámos sobre a deteção. Nesta publicação, iremos abordar a mitigação. Uma vez que as tensões compressivas são a principal causa dos whiskers de estanho, a minimização destas tensões ajudará a mitigar a formação de whiskers de estanho. Existem várias abordagens para conseguir esta redução da tensão de compressão. A primeira é estabelecer um processo que produza um estanho com acabamento mate em vez de um estanho brilhante. A experiência tem demonstrado que um acabamento de estanho acetinado ou mate, que normalmente tem um tamanho de grão maior, tem tensões internas de compressão mais baixas do que um acabamento de estanho brilhante. Estudos demonstraram que evitar um acabamento de estanho brilhante pode, por si só, reduzir a formação de batedores de estanho por um fator superior a dez. Uma camada mais espessa de estanho também reduzirá frequentemente a formação de batedores de estanho.

Uma vez que uma das principais fontes de tensões de compressão no estanho se deve à difusão do cobre no estanho, a minimização desta difusão reduzirá significativamente a formação de estanhagem. Uma abordagem comprovada para minimizar a difusão do cobre é ter um flash de níquel entre o cobre e o estanho. Uma vez que o níquel não se difunde facilmente para o estanho após a formação intermetálica inicial, a formação de batedores de estanho pode ser praticamente eliminada em muitos casos.

A adição de bismuto ao estanho também pode provocar a formação de bigodes de estanho. A solução sólida de bismuto fortalece o estanho. Este reforço reduzirá muitas vezes a formação de batedores de estanho.

Outra abordagem de atenuação é a utilização de revestimentos. Acrílicos, epóxis, uretanos. Têm sido utilizados vidros de silicato alcalino e parileno C. O parileno C parece ser o mais prometedor.

Muitas vezes, um batedor de estanho penetra no revestimento, como se vê na Figura 1. No entanto, para constituir um risco de fiabilidade, tem de penetrar num segundo revestimento. Esta situação é quase impossível, uma vez que o batedor de estanho é frágil e dobrar-se-á ao tentar penetrar na segunda camada de revestimento. Ver Figura 2. Assim, os revestimentos podem ser uma abordagem muito eficaz de mitigação dos batedores de estanho.

O próximo e último post sobre os batedores de estanho será sobre a utilização da FMEA (análise dos modos de falha e dos efeitos) para desenvolver uma estratégia de redução dos batedores de estanho.