TIN WHISKER ... le COVID de l'électronique

 

LE PHENOMENE TUEUR

PRESENTATION

SIMULATION (PHOTO crédit NASA)

TIN WHISKER : Moustache d'étain

 VIE ET MORT D'UN CIRCUIT ELECTRONIQUE

TIN WHISKER est le nom donné à un étrange phénomène que je ne connaissais pas avant d'y avoir été confronté.

J'avais remis en état un poste de radio des années 70 dont un des transistors au germanium était en court-circuit. Une fois changé, le nouveau transistor (série AC) s'est à son tour mis en court-circuit rapidement au bout de quelques heures de fonctionnement. Changé à nouveau, il fonctionne bien à présent....pour combien de temps?

Une  recherche rapide m'a mis rapidement sur la piste du TIN WHISKER (TW).

COMPRENDRE LE TIN WHISKER

Il s'agit d'une croissance spontanée d'un filament microscopique fait de structures cristallines électriquement conductrices.

 DECOUVERTE des TIN WHISKER

La découverte de TIN WHISKER remonte aux années 40. C'était sur de l'étain. Par la suite, on en a trouvé sur d'autres métaux et sur des alliages.

Ces TW ont causé de nombreuses défaillances de systèmes électroniques, du pacemaker au satellite.

On a constaté que l'alliage plomb/étain atténuait le risque mais on n'a jamais pu déterminer l'origine de ce phénomène.

Toujours est-il qu'il ne faut pas confondre les TW avec les dendrites qui relèvent elles de la cristallisation d'éléments minéraux.

 LES RISQUES des TIN WHISKER

4 risques généraux ont été avancés:

- court-circuit stable

- court-circuit transitoire

- arc de vapeur métallique pouvant véhiculer plusieurs centaines d'ampères.

- contamination par débris

document source NASA

50 ans de recherches sont exposés en résumé sur le site de la NASA : Basic info of Tin Whiskers

De spectaculaires photos sont exposées ici.

De 1940 à 2006, TW a causé des  dommages dans de nombreux domaines: militaire, civil , aérospatial, nucléaire, gps etc.... On peut voir l'ampleur des dégâts sur trois tableaux de cette page

Il existe de nombreux exemples réels d'accidents causés par TW  dans l'industrie de l'électronique. Par exemple, en 2006, la NASA a signalé que des TW  ont causé des courts-circuits dans des équipements spatiaux, entraînant une perte de fonctionnalité et une réduction de la durée de vie de l'équipement. En 2008, des TW  ont été impliqués dans un incident qui a causé une interruption de service pour un réseau de télécommunications. En 2011, des TW  ont été identifiés comme la cause d'une panne de système dans une installation militaire.

Ces exemples montrent l'importance de la prévention et de la gestion des TW  pour assurer la fiabilité des systèmes électroniques. Les fabricants utilisent des méthodes telles que le choix de matériaux de placage alternatifs et la mise en œuvre de revêtements résistants   pour minimiser la formation de TW  et éviter les accidents associés.

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