「錫ウィスカ」が屋外監視カメラの故障を引き起こす原因に？

Allion Labs

科学技術の進歩に伴い、現代社会における膨大な交通の管理や治安維持といった行動管理に対応するため、屋外監視カメラを設置・徹底する必要が高まっています。鋭い観察力を持つ人なら、大都市でも小さな町でも、交差点や路地のほぼどこにでも屋外監視カメラが設置され、その数が年々増加していることに気付いていることでしょう。さらに、スマートホームの普及も相まって、家庭用ドア監視カメラも過去十年間で着実に成長しています。

公共の場所であれプライベートエリアであれ、監視カメラの消費ニーズが急速に増加する中で、当然のことながら、このパイの獲得を狙う多くのメーカーから投資が集まっています。ビジネスチャンスをつかむため、各メーカーは品質検証要件とテストスケジュールを大幅に短縮する必要があり、これに伴う潜在的なリスクとして、監視カメラの故障率が上昇する可能性があります。

一般的な品質検証に比べて、信頼性検証は比較的時間がかかるため、メーカーはビジネスチャンスを獲得しようとする中で、信頼性検証の項目や長時間の高温高湿度テストを削減・省略しがちです。これでは、錫ウィスカのチェック項目が見落され、将来的に製品の故障要因となり、メーカーは高い代償を支払うことになります。

錫ウィスカ(Tin Whiskers)とは？

ウィスカは別名「ひげ結晶」とも呼ばれ、一種の「ストレスをやわらげる」行為です。簡単に言うと、はんだの表層に有機物（酸素、硫黄、炭素など）が混入すると、錫の晶格の組成が圧縮されて内部応力が発生し、純錫の原子が放出されウィスカが形成されます。

近年では環境保護の観点から、エレクトロニクス業界では従来の鉛入りはんだが徐々に鉛フリーのはんだに置き換わり、鉛フリーはんだの錫の含有率は通常95％を超えています。しかし、錫の純度が高いほど錫ウィスカが生成されやすくなり、環境温度や湿度の違いも、錫ウィスカの成長速度に影響する重要な要素となっています。

電子機器が突然起動しなくなる可能性とは？

錫ウィスカが長くなりすぎて2つのピンが接続されると、電気伝達障害やショートが発生し、製品が損傷する可能性があります。

図：高温高湿のテスト環境に長時間さらされた結果、生成された錫ウィスカ

Faster、Easier、Better　―　最も信頼できる製品信頼性検証コンサルタント

・温湿度テストを通じて、製品に錫ウィスカが形成されていないかを観察する　

アリオンは、さまざまな温湿度テスト環境を提供しています。長時間の高低温サイクルテストや高温高湿テストを行うだけで、製品がその環境に長時間さらされた結果、錫ウィスカが発生していないかを観察することができます。

・専門的な技術力と包括的なハイエンドテスト設備

– ハイエンドデジタル顕微鏡：被写界深度が深く、観察距離が長いという特徴があり、錫ウィスカ表面の三次元形状をはっきりと表示することができます。

– 恒温恒湿試験機：長時間にわたる温湿度の錫ウィスカテスト環境を提供し、温湿度曲線をプログラムで編集することができます。

Faster　ー　より迅速　

アリオンでは、温度範囲が-100℃～+200℃、最大振動が70 gRMSに達するさまざまな種類・サイズの恒温恒湿機、振動・衝撃試験機、高度加速寿命試験機（HALT）など、信頼性の高い設備を揃えております。さまざまな高周波機器と多様なテスト環境が完備されており、お客様が迅速に製品テストを行えるできるようサポートします。

Easier　ー　より簡単　

アリオンは豊富なプロジェクト経験を持ち、最短時間で解決策を策定し、徹底的に実行することができます。検証プロセス中に問題が明らかになった場合、アリオンは、お客様がより簡単な方法でより正確なテスト結果を取得し、製品の品質と全体的なパフォーマンスを確保できるよう、問題の切り分け、デバッグサポート、解決策の提案などの専門的な技術サポートも提供します。

Better　ー　より正確　

アリオンはユーザーシナリオシミュレーションを策定し、信頼性テストの中にユーザーシナリオを統合して、実際の使用状況を再現した信頼性テストを実施します。実際の状況を正確にシミュレーションすることで、特定の用途シナリオで製品が直面しかねない潜在リスクを発見するお手伝いをします。また、専門的なライフサイクル評価も提供し、製品の耐用年数を見積もることができます。