Whisker (krystalografie): Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
m úprava úvodu |
doplněny vazby na wiki-stránky značky: nevhodná syntaxe v nadpisu editace z Vizuálního editoru |
||
Řádek 1:
Vytváření kovových '''[[Whisker|whiskerů]]''' je jev, který se vyskytuje v elektronických zařízeních, kdy se během jisté doby vytváří dlouhé vlasové výčnělky typu whiskery. Whiskery cínu byly zaznamenány již době vakuových elektronek, na začátku 20. století. Šlo o zařízení, která používala pájku z čistého, nebo velmi čistého cínu. Bylo zaznamenáno, že mezi kovovými pájecími ploškami dochází k růstu kovových vlasových výčnělků, které způsobují zkraty. Kovové whiskery se vytváří působením kompresního namáhání. Byl dokumentován vznik whiskerů pro kovy: zinek, kadmium a dokonce pro olovo. Pro zmírnění problému se používaly změny v procesu ohřevu-chlazení, přidávání dalších prvků, např. měď a nikl a zahrnutí konformních povlaků. Tradiční cestou pro zpomalování růstu whiskerů bylo přidávání olova do pájky.
[[Soubor: SilverSulfideWhiskers1.jpg|náhled|Whiskery stříbra vytvořené na povrchově montovaných rezistorech]]
== Mechanismus ==
Řádek 16:
[[Soubor:Zinc whiskers.jpg|náhled|Whiskery zinku o délce několika milimetrů na oceli s pokovením zinku]]
Whiskery mohou způsobovat zkraty a oblouky v elektrických zařízeních. Tento jev byl objeven telefonními společnostmi před rokem 1950 a později bylo prokázáno, že přidání olova do pájky výrazně zmírnilo tento problém. '''''[[RoHS|Evropská směrnice RoHS]]''''', s účinností od 1.7.2006, omezuje používání olova v různých typech elektronických a elektrických přístrojů. Toto vedlo k používání bezolovnatých slitin se zvýšeným zaměřením na prevenci vytváření whiskerů. Další sledovanou možností je prevence vytváření whiskerů pomocí vhodných povlaků.
'''''Whiskery zinku''''' ve vzduchu odpovídají za zvýšenou četnost poruch systému v místnostech s počítačovými servery. Whiskery zinku rostou z galvanicky nanášených kovových povrchů rychlostí až několika milimetrů za rok s průměrem několika mikrometrů. Whiskery se mohou vytvářet na podlahových dílech s galvanicky naneseným zinkem na zvýšených podlahách vyvolaných namáháním, které souvisí s chůzí po těchto dílech. Tyto whiskery se mohou potom uvolňovat do vzduchu v okolí podlahy, obvykle v průběhu údržby. Whiskery mohou být dostatečně malé, aby prošly vzduchovými filtry, mohou se usadit uvnitř přístrojů a vyvolávat zkraty a poruchy systémů.
Whiskery cínu se neuvolňují do vzduchu a nevyvolávají tak poruchy přístrojů.
'''''Whiskery cínu''''' obvykle vyrůstají v prostředí, kde mohou snadno vytvářet zkraty. Při frekvencích nad 6 GHz nebo v rychlých digitálních obvodech mohou whiskery cínu vytvářet miniaturní antény, které ovlivňují impedanci obvodu a vyvolávají odrazy. V počítačových discích mohou whiskery způsobit poruchu hlavy nebo ložiska. Whiskery cínu často vyvolávají poruchy relé. Whiskery byly nalezeny při analýze poruch relé v zařízeních jaderných elektráren. Rovněž kardiostimulátory vykazovaly poruchy způsobené whiskery cínu. Výzkum rovněž identifikoval mechanizmus poruchy související s whiskery cínu ve vakuu (např. v kosmickém prostoru), kde zkrat ve výkonových součástkách související s whiskery cínu vytváří ionizované plazma, které je schopno vést proud stovek ampér, což velmi zvyšuje poškození související se zkratem. Zvýšené používání čistého cínu v elektronice, které souvisí se směrnicí RoHS, vedlo organizace JEDEC, IPC a [[Mezinárodní elektrotechnická komise|'''IEC''']] k vydání norem na přejímací zkoušky na whiskery cínu a návodů na způsoby potlačování tohoto problému, na pomoc výrobcům pro snížení rizika souvisejícího s whiskery cínu v bezolovnatých výrobcích.
'''''Whiskery stříbra''''' se často vyskytují ve spojení s vrstvou sulfidu stříbra, který se tvoří na povrchu stříbrných elektrických kontaktů, které pracují v atmosféře bohaté na sulfid vodíku při vysoké vlhkosti. Takové atmosféry mohou existovat při práci s odpadními vodami a v papírenských mlýnech.
Řádek 41:
Galaxy IV byl telekomunikační satelit, který v roce 1998 selhal z důvodu zkratů souvisejících s whiskery cínu. Původně se předpokládalo, že kosmické prostředí přispělo k poruše. Později se ukázalo, že byl nesprávně použit konformní povlak, který dovolil vytváření whiskerů na povlaku čistého cínu. Tyto whiskery nalezly cestu přes chybějící místa v povlaku, což způsobilo poruchu hlavního řídicího počítače. Pro snížení rizika růstu whiskerů výrobce, Hughes, nahradil cínové pokovení niklovým. Toto vedlo ke zvýšení užitečného zatížení o 50 kg až 100 kg.
===
17. dubna 2005 došlo k vypnutí jaderné elektrárny Millstone v Connecticutu vyvolané „falešným poplachem“, který indikoval nebezpečný pokles tlaku páry v systému reaktoru, přičemž tlak páry byl ve skutečnosti správný. Falešný poplach byl vyvolán whiskery cínu, které zkratovaly logickou desku, která odpovídala za monitorování tlaku páry v elektrárně.
| |||