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Tin Whiskers 101: Was sind sie?

Leute,

Zinnwhisker sind sehr feine Fäden oder Whisker aus Zinn, die sich aus der Oberfläche des Zinns bilden. Siehe Abbildung 1. Sie sind das Ergebnis von Spannungsabbau im Zinn. Zinnwhisker sind ein Phänomen, das bei der ersten Begegnung mit ihnen überraschend ist, da ihre Bildung nicht intuitiv zu sein scheint.

Abbildung 1. Man beachte, wie dünn ein Zinnwhisker im Vergleich zu einem menschlichen Haar sein kann. Das Bild stammt aus dem NASA Tin Whisker Website

Sie sind besorgniserregend, da sie als schmelzbare Verbindung elektrische Kurzschlüsse oder intermittierende Kurzschlüsse verursachen können. Blei in Zinn-Blei-Lot unterdrückt das Wachstum von Zinnwhiskern erheblich. Daher besteht mit dem Aufkommen bleifreier Lote die berechtigte Sorge, dass die Zuverlässigkeit durch das Wachstum von Zinnwhiskern in der Elektronik abnimmt.

Zinnwhisker können in Länge und Breite variieren, wie in Abbildung 2 zu sehen ist. Man beachte, dass nur etwa 10 % der Whisker eine Länge von 1000 Mikrometern (1 mm) aufweisen. Diese Länge und die Häufigkeit des Auftretens sind so groß, dass sie viele Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit hervorrufen.

Abbildung 2. Die Länge und Breite einiger Zinnwhisker. Die Quelle ist ebenfalls die NASA Tin Whisker Website.

In den nächsten Wochen werde ich posten, wie sich Zinnwhisker bilden und welche Strategien es gibt, um sie zu beseitigen. Die meisten der Informationen, die ich veröffentlichen werde, stammen aus einem Vortrag, den ich zusammen mit Annaka Balch auf der SMTA PanPac 2019 gehalten habe .

Die NASA hat eine ausgezeichnete Website, die viele Informationen über Zinnwhisker enthält und eine Quelle für historische kritische Ausfälle ist, die durch Zinnwhisker verursacht wurden.

Zum Wohl,

Dr. Ron