주석 휘스커 IV: 완화

여러분, 휘스커에 대한 지난 게시물 에서 감지에 대해 논했습니다. 본 게시물에서는 완화에 대해 논하겠습니다. 압축 응력이 주석 휘스커의 주요 요인이므로, 이 응력을 줄이는 것이 휘스커 형성을 억제하는 데 도움이 됩니다. 이런 압축 응력 억제에는 여러 방법들이 있습니다. 첫번째 방법은 광택 있는 주석 표면 처리 대신에 광택 없는 투박한 표면처리를 하는 것입니다. 경험에 따르면, 광택 없는 주석 표면에는 그레인 사이즈가 커서 광택 있는 주석 표면보다 내부 압축 응력이 더 낮습니다. 연구 결과에 따르면, 광택 표면을 피하는 것만으로도 10배 이상 주석 휘스커 생성을 줄일 수 있습니다. 주석 층이 두꺼우면, 종종 압축 응력이 감소합니다. 주석의 압축 응력의 주 근원이 주석으로의 구리 확산이라고 보기 때문에, 이 확산을 최소화하는 것이 확실하게 주석 휘스커 생성을 줄이는 방법입니다. 구리 확산을 최소화하는 한 가지 증명된 방법은 구리와 주석 사이에 니켈 플래시를 도포하는 것입니다. 니켈은 초기 금속간 화합물 형성 이후에는 주석으로 쉽게 확산하지 않기 때문에, 많은 사례에서 주석 휘스커 형성을 거의 제거할 수 있습니다. 주석에 약간의 비스무트를 첨가하여도, 주석 휘스커 생성을 줄일 수 있습니다. 비스무트 고용체는 주석을 강화시킵니다. 이 강화는 종종 주석 휘스커 생성을 줄입니다. 또 다른 완화 방법은 코팅 사용입니다. 아크릴, 에폭시, 우레탄, 알칼리 규산염 유리 및 파릴렌 C가 사용됩니다. 파릴렌 C가 가장 전도 유망한 것으로 나타나고 있습니다. 종종, 주석 휘스커는 그림 1에서 보듯, 코팅을 관통합니다. 그렇지만, 신뢰성이 훼손되려면, 두 번째 코팅을 관통해야 합니다.

그림 1. 폴리머 코팅을 관통하려고 하는 주석 휘스커. 출처: Dr. Chris Hunt, NPL. 주석 휘스커는 깨지기 쉽고 두 번째 코팅 층을 관통하려고 할 때 구부러지기 때문에 이러한 상황은 거의 일어날 수 없습니다. 그림 2 참조. 따라서, 코팅은 매우 효과적인 주석 휘스커 완화 방법이 될 수 있습니다.

그림 2. 신뢰성 문제를 일으키려면, 주석 휘스커는 두 개의 보호 코팅을 관통해야 합니다. 다음이자 마지막 주석 휘스커 게시물은 FMEA (고장 모드 및 영향 분석)를 사용하여 주석 휘스커 감소 전략을 개발하는 것입니다. 감사합니다, 론 박사