はんだ付けステーションで錫ウィスカが発生する原因と処理方法
先ほど、はんだ付け後にはんだペーストから錫ウィスカーが発生する可能性があると述べました。 ウィスカは、電子機器や電子製品のパッド上で自然に成長する導電性ワイヤです。 例：電子機器の端子、金属シールドシェルなど 特にウィスカーが発生しやすい金属としては、主に錫、カドミウム、亜鉛などがあり、その代表的なものが錫ウィスカーです。 小鵬汽車はかつて、インバーターから発生する錫ウィスカーが短絡を引き起こしやすいため、10 台以上の000車両をリコールしました。 。 現在、はんだペーストのメーカーは、錫ウィスカの原因とその対処方法を理解しています。
1. 錫ウィスカーの性質と原因
錫ウィスカーは、一部の純錫または錫含有量の高い物体に自然発生的に形成される表面欠陥です。 錫ウィスカーの原因は業界ではまだ解明されていませんが、一般的には内部の錫の応力であると考えられています。 最も一般的な研究は、錫ウィスカーの成長が純錫電気めっき層から始まるというものです。 成長プロセスが徐々に開始されると、錫ウィスカーは「底」から徐々に成長し始め、より広い領域から材料が供給されます。 錫原子の供給が媒体中に拡散するため、錫ウィスカーの根元に存在しない層の厚さが減少し、場合によっては成長方向が突然変化し、錫ウィスカーが変形することがあります。曲げる。
2. 錫ウィスカーの危険性
1. 残留汚染
機械的衝撃や振動により、錫ウィスカーが皮膜表面から脱落し、破片が発生する可能性があることを考慮してください。 これらの破片の導電性材料粒子がランダムに動作すると、人間の敏感な光信号やマイクロ電気機械システムの動作に干渉する可能性があります。 さらに、破片によってショートが発生する可能性もあります。
2. 一時的なショート
錫ウィスカーによって形成される短絡電流が耐えられる電流 (主に 30mA) を超えると、錫ウィスカーが溶融し、断続的な短絡パルスが発生しますが、これを検出するのはほとんどの場合困難です。
3.永久的な短絡
錫ウィスカーが一定の長さに成長すると、2 つの異なる導体が短絡する可能性があります。 低電圧、高インピーダンスの回路には、ウィスカーを溶融するのに十分な電流が流れず、永久的な短絡が発生します。 ウィスカー径が大きいほど、より大きな電流を流すことができます。
4. 真空中の金属蒸気アーク
真空（または低気圧）の条件下で、錫ウィスカーが比較的大きな電流（数アンペア）または比較的大きな電圧（約 18 ボルト）を伝送すると、錫ウィスカーは蒸発してイオンになり、数百アンペアの電流を伝送することができます。電流、電流アークの維持は、電流がなくなるか電流が停止するまで、コーティング表面の錫に依存します。 このようなことはヒューズなどの機器や配線が断線した場合に起こりやすくなります。 かつて民間衛星がこのような事態を引き起こし、衛星が軌道を逸脱したことがありました。
3. 錫ウィスカーの発生を防止・抑制するための具体的な対策
錫ウィスカーは発生するまでに時間がかかり、発生後に重大な被害を引き起こす可能性があることを考慮すると、錫ウィスカー問題を解決するには、錫ウィスカーの成長を防止・抑制する必要があります。 これまでのところ、一般的に効果的な方法はあまり明確ではありませんが、一般的にはんだめっき内部の圧縮応力を避けるように努めます。
