TIN WHISKERS

מה הם Tin Whiskers?

Tin Whiskers ("שפמי בדיל" – להלן שפמים) הינם "גידול/ים" מאוד דקים (1-50 מיקרון בקוטר) אשר גדלים בצורה ישרה, מפותלת או ספירלית בעלי קוטר משתנה בין חיבורים חשמליים/פדים צמודים או כל מיני רכיבים, אשר צמידותם בתוספת ה-"גידול" ביניהם יכולה לגרום לקצרים חשמליים ולנזקים מהותיים בתפקודן של מערכות אלקטרוניות.

כבר בשנת 1951 גילו בעיות של Tin Whiskers במעגלים אלקטרוניים אך למרות שלא ידעו לפרשם הצליחו להתמודד עם הבעיה תוך כדי שימוש בלחמים עם עופרת.
עם כניסתו בשנת 2006 של התקן ה"ירוק" (ROHS) והחלת האיסור לשימוש בלחמים מכילי עופרת ועם המעבר לעבודה עם לחמים טהורי TIN, החלה הבעיה להתגבר מאוד.
בעצם עד היום אין הסבר מוחלט לתופעת גידול ה"שפמים" הנ"ל אך ניסיונות אשר נעשו לאורך התקופה האחרונה הצליחו לקשור בצורה חד-חד ערכית בין המשתנים התומכים ומדרבנים גידול ה"שפמים".
הסבירות לכך (מעבר לחוסר העופרת) היא לחצים מכניים כגון: שרידי לחצים אשר נגרמו מאלקטרופלייטינג, לחץ הנובע מפעפוע של מתכות שונות, חום המייצר השתנות נפחיות המכניס לחצים. כמו כן נוכחות של Oxygen ו- Carbon יכולים ליצור גידולים אלו.
ידוע שה- Whiskers גדלים מהבסיס ומסביב לו ובמקום זה הם עבים יותר. המאיץ לגדילתם מגיע ממאמצים קטנים מאוד, מזרמים אשר עוברים דרך הפד (במילים אחרות אנרגיה) ואפילו ממאמצים מכאניים הכרוכים בהרכבה, אריזה ואפילו ציפויים מחומרים המכניסים מאמצי התכווצות ואו מתיחה על המעגלים הנובעים כתוצאה משינוי נפח הציפוי בזמן ההתפלמרות או הוולקניזציה.
מוכח כי תופעת ה-TIN WHISKERS התגברה מאוד מאוד בשנים האחרונות בעת המעבר לעזרי הרכבה והלחמה נטולי עופרת (LED FREE), עם זאת, סיבת ההתגברות עדיין נחקרת ולא מוצתה סופית – אך ברור כי קצב הגידול הינו חד-חד ערכי לכמות העופרת במוצרי הלחם.

יודגש כי הוכח עד כה שהמונע והמתמודד היחיד ברמה סבירה עם בעיית ה-TIN WHISKERS הידוע עד כה בעולם הוא השימוש בציפוי הפארילן (אשר "אורז" את הפדים ומבצע אנקפסולציה ואיטום בצורה הדוקה ביותר מצד אחד – ואינו מכניס כל מאמצים למעגלים/רכיבים מצד שני).

פארילן C בניגוד לציפויים קונפורמיים רגילים כפי שצוין קודם אינו מעמיס לחצים על גבי הרכיבים של המעגלים החשמליים. כמו כן הפארילן ידוע כמגן על המעגלים החשמליים מפני גזים, נוזלים וחומצות.
חדירותו של הפארילן ועקיבותו המושלמת אחר צורת הרכיב מפחיתה במאוד את כמות החמצן החופשי הנמצא בין הרכיב לאטמוספירה (אנו בעצם "חונקים" את הרכיב באמצעות הפארילן) – מה שיש הסוברים כמסייע מאוד מאוד במניעת התופעה.

טבלה המפרטת דוגמאות לכשלים מתעשיות שונות אשר נובעים מתופעת ה TIN WHISKERS

גלילה למעלה