Zink-Whisker sind elektrisch leitend und führen zum Kurzschluss in IT-Systemen

Zink-Whisker oder allgemein Metall-Whisker sind nadelförmige, kleine Kristalle (Haarkristalle) bis mehrere Millimeter Länge, die aus galvanisch verzinkten metallischen Schichten (Blechen) herauswachsen. Sie führen zum Kurzschluss in IT-Systemen. Verzinkte Bleche werden in Rechenzentren sehr häufig als Kabeltrassen oder Lüftungsschächten verbaut. Aufgrund des notwendigen Brandschutzes ist Kunststoff wohl nicht möglich.

Was sind Whisker?

Whisker im Metallbereich sind haarförmige, kristalline Auswüchse wie dünne Metallstäbchen, die sich spontan auf verzinkten Metalloberflächen (z. B. Zinn) bilden können. Zinn-Whisker, Zink-Whisker und andere Whisker treten als metallische Filamente oder feine Kristallfasern auf. 

Zink-Whisker sind elektrisch stromleitend, brechen zu hunderten ab und verteilen sich durch die Luft im IT-Raum in die aktiven Geräte der Informationstechnik (IT) wie Hardwareserver, Datenspeicher (Storages), Datenverteiler (Switches) und Kommunikationstechnik (TK) wie Telefonanlage oder Kommunikationsserver und lagern sich auf der Elektronik der Hardware ab.

Whisker können so zu Kriechströmen, Kurzschlüssen, Unterbrechungen, Bauteilschädigung, Fehlfunktionen und Ausfällen der zentralen IT-Infrastruktur, EDV & IT führen. Bei größeren Strömen verbrennen Whisker aus Zink fast ohne Rückstände sind deshalb schwer zu diagnostizieren, daher ist die Ursache bei Serverausfällen aufgrund von Zink-Whisker meist unbekannt.

Whiskerbildung bei Verzinkung und Feuerverzinkung

Zinkmetall Whisker sind feine, nadelartige Kristalle, die durch Whiskerbildung auf Metallen entstehen können. Vor allem in der Information Technology und Elektronik stellt Whiskerwachstum ein Problem dar, da Zink-Whisker an Bauteilen auftreten und Kurzschlüsse verursachen können. Die Risiken ergeben sich vor allem aus mechanischen Spannungen in den Metallen, die das Wachstum begünstigen und so Störungen in empfindlichen Systemen hervorrufen. Sowohl bei Zinn-Whiskern als auch bei Zink-Whiskern handelt es sich um Whisker aus Zink, die unkontrolliert auf Metallstrukturen wie Kabeltrassen wachsen können.

Schäden an empfindlichen Modulen können von Whiskern ausgehen. Das sind feine metallische Auswüchse (Whisker), die durch Whiskerbildung und Whiskerwachstum entstehen und in der Elektronik sowie der elektronischen Datenverarbeitung (EDV) ein erhebliches Risiko darstellen. Hauptsächlich auf Leiterplatten und an empfindlichen Komponenten kann Whiskerwachstum von Zink-Whiskern zu Kurzschlüssen führen und so die Funktionen elektronischer Anlagen beeinträchtigen.

Gefahren durch Zinn-Whisker und Zink-Whisker

Whisker, oft auch als metallische „Schnurrhaare“ bezeichnet, treten in der Elektrotechnik, Netzwerktechnik und IT-Technik auf, wenn Zink Whisker sich auf Metalloberflächen entwickeln und dadurch Störungen herbeiführen. Speziell betroffen sind Baugruppen, da Whiskerbildung als eines der Symptome von Spannungen bei der Galvanischen Verzinkung oder beim Feuerverzinken auftritt, was als Zink-Whisker erhebliche Gefährdungen für die Zuverlässigkeit elektronischer Informationssysteme mit sich bringt.

Systeme mit Whiskern weisen ein erhöhtes Ausfallrisiko auf. Zink Whisker wachsen als feine Metallhaare oder Kristallauswüchse auf Oberflächen von Systemteilen und können dabei Störungen erzeugen, wenn Zink-Whisker oder Zinn-Whisker in sensible Bereiche gelangen. Besonders beim Verzinken von Stahl, das eigentlich dem Korrosionsschutz dient, kann es zur Bildung solcher Whisker Strukturen kommen, die in der Elektronik erhebliche Bedrohungen darstellen.

Whisker in der Elektronik und EDV

Whisker können nach der Feuerverzinkung als Zink-Whisker heranwachsen, wenn auf der verzinkten Zinkschicht feine Metallfäden oder Metallnadeln entstehen. Obwohl die Beschichtung durch eine verzinkte Schicht wichtigen Korrosions- und teilweise auch Brandschutz bietet, ist bei bestimmten Prozessen, Techniken und Anwendungen zu beachten, dass solche Zink Whisker Auswüchse Risiken für empfindliche Infrastruktur darstellen können.

Whisker entstehen als haarähnliche Kristalle, Kristallnadeln oder andere Auswuchsstrukturen und sind vor allem in der Elektronik als Zink-Whisker problematisch. Durch Whiskerwachstum aus Zink auf Leiterplatten, das in bestimmten Prozessen durch Oberflächenspannungen begünstigt wird, können Kurzschlussrisiken durch Zink-Whisker entstehen, die die Zuverlässigkeit elektronischer Systeme erheblich beeinträchtigen.

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