皆さん、
錫のひげについてのシリーズを続ける。 前回は錫ひげとは何かについて説明したが、今回はその原因について説明する。
錫ウィスカは主に錫の圧縮応力によって発生する。応力の最も一般的な原因は、図 1a に見られるように、錫中への銅の拡散です。このような拡散は、錫が銅にめっき、溶融、蒸発された場合によく見られます。銅は錫中に優先的に拡散し、錫ウィスカの発生を悪化させる。
図1.錫ウィスカの原因
錫ウィスカのもう一つの原因は、錫が合金42やセラミックなど、錫よりも膨張係数の低い材料上にめっき、溶融、蒸発された場合に発生する可能性がある。温度が上昇すると、錫は膨張係数の低い材料によって拘束されます。この拘束は錫に圧縮応力を引き起こし、錫ウィスカの原因となります。図1bを参照。
一般的でない原因は、図1cに見られる腐食と、図1dに見られる機械的応力である。
銅の拡散は錫ウィスカの最も可能性の高い原因の一つであるため、このメカニズムについて詳しく説明する必要がある。図2の左の図は、銅が錫に拡散するメカニズムを示している。このメカニズムは非常に強力であるため、銅の拡散はしばしば銅に空隙を残す。このような空隙は カーケンドール空隙と呼ばれる。図2の右の図は、銅（緑色）がスズ（黒色）の中に拡散しているX線マップである。
図2.スズに拡散する銅。
この種の錫ウィスカの成長を最小限に抑える一つの方法は、銅が錫に拡散するのを防ぐことであるのは明らかです。今後の投稿では、この方法とその他の錫ウィスカ緩和技術について述べる予定である。
乾杯
ロン博士
