Pessoal,
Continuando a nossa série sobre os bigodes de estanho. Na última publicação, falámos sobre o que são. Nesta publicação, vamos falar sobre as suas causas.
Os whiskers de estanho são causados principalmente por tensões de compressão no estanho. A causa mais comum das tensões é a difusão do cobre no estanho, como se pode ver na Figura 1a. Esta difusão é comum quando o estanho é revestido, fundido ou evaporado no cobre. O cobre difunde-se preferencialmente no estanho, exacerbando a produção de whiskers de estanho.
Figura 1. Algumas causas dos bigodes de estanho
Uma outra causa de whiskers de estanho pode ocorrer quando o estanho é revestido, fundido ou evaporado num material que tem um coeficiente de expansão inferior ao do estanho, como a liga 42 ou a cerâmica. Quando a temperatura aumenta, o estanho é restringido pelo material de coeficiente de expansão mais baixo. Este constrangimento provoca tensões de compressão no estanho que podem dar origem a bigodes de estanho. Ver Figura 1b.
As causas menos comuns são a corrosão, como se vê na Figura 1c, e as tensões mecânicas, como se vê na Figura 1d.
Uma vez que a difusão do cobre é uma das causas mais prováveis dos whiskers de estanho, este mecanismo merece ser desenvolvido. A imagem da esquerda na Figura 2 mostra o mecanismo de difusão do cobre no estanho. O mecanismo é tão forte que a difusão do cobre deixa frequentemente espaços vazios no cobre. Estes vazios são designados por vazios Kirkendall. A imagem da direita na Figura 2 é um mapa de raios X do cobre (verde) a difundir-se no estanho (preto).
Figura 2. Cobre a difundir-se no estanho.
Claramente, uma forma de minimizar este tipo de crescimento de batedores de estanho é impedir a difusão do cobre no estanho. Numa publicação futura, discutiremos esta e outras técnicas de atenuação dos batedores de estanho.
Saúde,
Dr. Ron
