Minuscule haarvormige uitlopertjes van tin kunnen in gevoelige elektronica grote problemen veroorzaken. Een promovendus aan de University of South Carolina heeft voor een deel het ontstaan van de haartjes opgehelderd.
Dat bij het solderen het metaal tin enkele micrometer dikke haartjes kan vormen, was al bekend toen de eerste transistor nog moest worden gemaakt. Dergelijke draadjes kunnen in elektrische schakelingen zorgen voor kortsluiting. Daarom voegde men lood aan het soldeertin toe, waardoor het bij het maken van contacten beter vloeide en er geen haartjes ontstonden.
Een tinhaartje dreigt een kortsluiting te veroorzaken tussen twee contacten in een elektronische schakeling.
‘Er is heel veel mis met de p-waarde’
De p-waarde is tegenintuïtief en wordt vaak onjuist gebruikt, stelt wiskundige Rianne de Heide. We moeten naar een alternatief.
Nu in de EU voor de meeste toepassingen soldeertin met lood verboden is, steekt het probleem echter de kop weer op. Met de alsmaar fijnere elektronica en kleinere contactpunten groeit zelfs het gevaar dat een tinhaartje een schakeling verpest. Dat probleem kan zich voordoen in consumentenelektronica, maar ook in pacemakers en satellieten.
Kristallen
Yong Sun bestudeerde hoe de tinhaartjes ontstaan en groeien. In digitale beelden ging hij na hoe oppervlakken van soldeertin vervormen en daardoor ontdekte hij dat de tinhaartjes groeien als er in het materiaal een sterke mechanische spanning ontstaat. Het zijn eenvoudige, haarvormige kristallen die recht op het oppervlak staan, en onderscheiden zich daarmee van grotere op varens lijkende uitgroeisels, de zogenoemde dendrieten.
Wellicht kan de industrie nu een loodvrij soldeertin ontwikkelen waarin geen mechanische spanning kan ontstaan. Voor de sinds 2006 geproduceerde elektronica met loodvrij soldeer komt dat te laat. Het is maar afwachten of daarin een voor het blote oog onzichtbaar tinhaartje wacht tot het kortsluiting kan veroorzaken.
