Представьте себе, что внутри ваших приборов поселились монстры с тентаклями, которым нравится коротить схемы и сжигать компоненты. Представили? Это не выдумка, они уже здесь - это бессвинцовое оловянное покрытие.
Как? Чистое олово способно выпускать щупальца – их называют «оловянные усы» или «вискеры». Тонкие до невидимости - 1-10 мкм, и длинные - до 10 мм, они стремительно вырастают из любого участка с чистым оловом, будь то покрытие компонентов или лужение на плате. А затем, ориентируемые электрическим полем, они жадно присасываются к соседним проводникам, вызывая замыкания, которые провоцируют то необъяснимые неполадки, то фатальные поломки. В низкоточной цепи они могут годами изводить вас глюками неизвестной природы, то отрастая, то оплавляясь. Если же мощности достаточно – при замыкании усик превращается в плазму, вызывающую каскад отказов. Неприятно уронить сигарету и прожечь брюки, но более досадно уронить ее на промасленную ветошь на складе с горючим).
Почему это происходит? Достоверно установлено, что при 13,2°C олово вдруг решает сменить свою тетрагональную β-фазу на кубическую α-фазу, разрушая макроскопическую структуру вплоть до состояния мелкого порошка. Скорость процесса стремительно растет с понижением температуры, причем кубическая фаза, контактируя даже при более высокой температуре с нормальным оловом, вызывает в нем превращение. Процесс сопровождается разрастанием по поверхности металла усыхающих язв, почему явление и получило название оловянной чумы.
Известная с глубокой древности, чума была описана еще Аристотелем. Согласно историческим байкам, она явилась одной из причин поражения Наполеоновской армии в России. Будто бы на морозе пуговицы, ложки, кружки превратились в серый порошок. Доказанным считается, что ненадёжность оловянной пайки стала одной из причин неудачи экспедиции Роберта Скотта на Южный полюс. В письме, написанном в солнечном -70-градусном марте 1912 года, Скотт обращается к своей вдове: " ...Я думаю, что шансов нет. Мы решили не убивать себя, и бороться до конца, чтобы добраться до лагеря. Смерть в борьбе безболезненна, так что не волнуйся за меня."
Зараза не искоренена и поныне, возникая повсеместно с коварной непредсказуемостью. Как сварливая жена, аллотропия олова может превратить спокойную жизнь в катастрофу в одно мгновение по самому невообразимому поводу. Тут не только понижение температуры, но и контакт с катализаторами, в числе которых соединения ртути, диффундировавшие ионы меди и даже собственная оксидная пленка, а еще ионизирующее излучение, вибрация, влажность. Невозможно предсказать, когда объявится проблема, документированы случаи замыканий и через 5 дней, и через 5 лет. Вот так, творя «добро» чужими руками, евробюрократы по локоть обагрили в крови свои собственные.
Едва ли можно посчитать, сколько зависаний, спонтанных перезагрузок и потерь данных было вызвано одними только кратковременными замыканиями, но даже на бытовой технике и персональных компьютерах оловянные усы являются основным поставщиком неполадок. Божьей милостью, в России, несмотря на холод, зараза приживается плохо, а вот на ее родине сполна хлебнули из кубка благих намерений. Так, например, в 2006 году компания SWATCH понесла неразглашаемые убытки, будучи вынуждена отозвать у дилеров партии часов общей стоимостью $1 млрд! И ущерб не ограничивается деньгами:
• с 1975 по 1989 количество сбоев в КАРДИОСТИМУЛЯТОРАХ, вызванных усами, непрерывно росло, пока этим наконец не озаботились регулирующие органы, но проблема полностью не разрешилась ДО СИХ ПОР
• отказы на атомных станциях: АЭС Дрездена, АЭС Саус-Тексас, АЭС Миллстоун
• отключения спутников коммуникации: PAS-4, DirecTV 3, SOLIDARIDAD, GALAXY IV
• ошибки наведения ракет Феникс и Пэтриот – действительно, пятисоткилограммовая ракета на перхлоратном топливе, это же так экологично, зачем портить ее свинцовым припоем
И это только самые вопиющие случаи из тех, что повлекли расследования и просочились в открытый доступ.
Проблема, как описано, серьезная. Не просто серьезная – пугающая. И если чем паять, иногда мы все же выбираем сами, то купить некоторые компоненты не в бессвинцовом исполнении невозможно.
Пришло время поговорить о борьбе с проблемой.
Сразу оговоримся – если бы существовал гарантированный метод, чтобы раз и навсегда остановить рост оловянных усов, то мы бы, наверное, уже и о прокрастинации забыли. Увы, пока что нет волшебной палочки, способной одним махом решить эту проблему. Но, как говорил мастер цеха, "Лучше пытаться, чем смотреть, как оно само ломается".
Итак, краткий перечень мер против этой микроскопической, но очень неприятной проблемы:
1. Нанесение защитных покрытий: попытка "закопать" проблему. Самый интуитивно понятный вариант – попытаться запечатать олово, лишив усы простора для маневра. Подобно тому, как мы пытаемся сдержать борщевик, накрывая землю пленкой, здесь инженеры используют специальные покрытия. Казалось бы, в чем может быть проблема.
Во-первых, оловянные усы имеют АТОМАРНЫЕ кончики и способны проникнуть через любое покрытие. Во-вторых, неправильно подобранное, оно может само стать причиной повреждений при термоциклировании. Из-за разницы коэффициентов теплового расширения покрытие может растрескаться и усугубить проблему. Как говорится, "семь раз отмерь, один раз приклей". Помните, что выбор покрытия – это как выбор спутника жизни: ошибка может стоить вам не только нервов, но и денег.
2. Устранение загрязнений: гигиена пайки. Это даже не мера, а необходимое условие. Чистота – залог здоровья, и это касается не только посуды. Остатки флюса, пыль, жир, отпечатки пальцев и прочие загрязнения на поверхности могут служить своеобразным "питательным бульоном" для роста усов. Поэтому, тщательная очистка поверхности перед пайкой – это не прихоть перфекциониста, а насущная необходимость. Использование специальных моющих растворов, щеток и ультразвуковых ванн помогает обеспечить должную чистоту. Но, как показывает практика, даже самая стерильная "операционная" для плат не гарантирует полного отсутствия усов. "Вот вымыл я плату, как кота в детстве, а усы всё равно растут", – как-то жаловался один из клиентов.
3. Снижение механических напряжений: "Relax, dont do it". Механическое воздействие регулярно выступает в качестве триггера, стимулируя рост усов. Как вибрация, так и разница в расширении материалов создают внутренние напряжения, которые могут привести к деформации и поломке паяных соединений, а в нашем случае еще и к росту нежелательных "усов".
Чтобы этого избежать, инженеры стараются минимизировать деформации: как подбором материалов, которые имеют максимально схожие коэффициенты теплового расширения, так и за счет оптимизации разводки. Идеально – добиться такого состояния, когда плата и компоненты чувствуют себя как лучшие друзья в гамаке: им комфортно и спокойно, нет никакого напряжения, но это, к сожалению, далеко не всегда возможно, особенно при пайке разнопо… разнородных материалов.
4. Путь наименьшего сопротивления - использование специальных припоев. Наконец, мы подошли к самому простому и, по мнению большинства специалистов, самому эффективному методу. Очевидно, что не все припои одинаково полезны в борьбе с оловянными усами. И здесь на сцену выходит тот, кому суждено было стать героем этой статьи… Да, тот самый SAC (олово-серебро-медь) – припой с содержанием серебра и меди, с долей серебра в распространенных рецептурах от 0,3 до 4%, из которых оптимальным по сочетаниям свойств и цены является SAC305 c долей серебра 3%. Именно этот, на первый взгляд, скромный процент, как утверждают инженеры и материаловеды, является тем самым серебряным мечом, который способен эффективно отсечь усы у чудовища.
С точки зрения кристаллографии, добавление серебра в сплав олова и меди стабилизирует структуру кристаллической решетки. Как мы рассматривали в прошлой статье, чистое олово имеет тетрагональную решетку, которая склонна к образованию дефектов и миграции атомов, что, в свою очередь, инициирует рост нитевидных кристаллов. В SAC припоях серебро препятствует аллотропическим преобразованиям, запирая вакансии и междоузлия, которые являются основными проводниками для миграции атомов олова.
С точки зрения же квантовой химии, добавление серебра меняет электронную структуру сплава, а именно, плотность электронных состояний на поверхности, снижая термодинамическую вероятность образования усов, а также способствуя образованию более прочной и менее подверженной деформациям межфазной границы между припоем и контактной площадкой.
Кроме того, можно предположить, что добавление серебра гомогенизирует поверхностную энергию припоя, что также может нивелировать процесс нуклеации и роста оловянных усов. В конечном итоге, формирование стабильного паяного соединения, имеющего низкую поверхностную энергию и небольшое количество дефектов в кристаллической решетке, снижает склонность материала к росту нежелательных образований, не только усов, но и трещине, и поликристаллических включений.
Но дело не только в анти-усатых свойствах. Многие производители уже давно взяли на вооружение семейство SAC еще потому, что серебросодержащие припои обеспечивают ряд приятных дополнений:
Хорошая растекаемость: равномерное покрытие – залог успеха. Серебро, добавленное в сплав, значительно улучшает смачивающие свойства, позволяя припою равномерно растекаться по поверхности и образовывать надежное и прочное соединение. Как говорят паяльщики - "Припой должен растекаться, как слухи по деревне".
Высокая прочность и устойчивость к термоциклированию: надежность – наше всё. Соединения, выполненные припоем SAC, обладают более высокой механической прочностью и значительно большей устойчивостью к перепадам температуры. Ведь именно цикличные перепады являются главной причиной "усталости" паяных соединений, приводящей к их разрушению.
Снижение образования дроссов: меньше отходов, чище работа. Добавление серебра в состав припоя способствует минимизации образования оксидов, что, в свою очередь, приводит к снижению выхода шлака в случае волновой пайки и общему повышению качества пайки.
Нетоксичность (относительно других бессвинцовых): безопасность прежде всего. Несмотря на то, что бессвинцовые припои всё ещё вызывают споры, особенно в контексте их влияния на здоровье и окружающую среду, SAC материалы по сравнению с другими бессвинцовыми составами, являются относительно нетоксичными.
В итоге, применение серебросодержащих припоев – это, без преувеличения, лечение не только симптома, но и самой болезни, а также улучшения механических и электрических характеристик.
Висмутовые припои: почему они не так хороши, как кажется?
В контексте бессвинцовых припоев, часто упоминаются сплавы с добавлением висмута. Висмут, действительно, может снизить потребность в свинце, обеспечив, вдобавок, более низкую температуру пайки. Однако, у этих сплавов есть существенные недостатки:
Хрупкость: висмутовые припои, как правило, более хрупкие по сравнению с прочими. Это особенно критично для устройств, работающих в условиях повышенных нагрузок.
Проблемы со смачиванием: висмут ухудшает смачивание контактов, что приводит к образованию ненадежных паяных соединений.
Взаимодействие со свинцом (и другими металлами): присутствие висмута в паяльной пасте может вызвать нежелательные реакции со свинцом (если он присутствует в покрытиях компонентов), что приведет к плохому качеству пайки и даже расслоению соединения под воздействием высоких температур. Это создает серьезные проблемы при использовании смешанной технологии, когда бессвинцовые припои применяются на компонентах со свинцовыми выводами, чего, увы, не всегда можно избежать. Кроме того, со многими металлами висмут образует термопару. А идея напаивать термопар в случайных местах схемы редко кому покажется привлекательной.
Цена спокойствия: почему SAC – это не роскошь, а необходимость
Конечно, серебро – благородный металл, и припои с его содержанием могут стоить дороже обычных. Но давайте взглянем на эту ситуацию с точки зрения экономической целесообразности и потенциальных рисков… Нет, давайте поглядим с точки зрения компании «SWATCH», которая, как вы помните угорела на миллиард зеленых бумажек, сэкономив в тысячу раз меньше на припое.
Более того, в ряде критически важных отраслей, таких как военная, морская, авиационная и космическая техника, требования к надежности, долговечности и отказоустойчивости настолько высоки, что использование серебряного припоя – не рекомендация, а обязательное условие. Здесь оловянные усы – это не досадный курьез, а потенциальная катастрофа, которая может привести к человеческим жертвам и многомиллиардным убыткам. А если вы являетесь контрактным производителем, работающим с этими отраслями, то выбор в пользу SAC. "У нас тут не ромашки паяем", – сказал мне один военный приемщик в бытность работы на заводе.
Вот и подошел к концу текст посвященный столь занимательной проблеме, как запрет свинца в пайке. Я постарался затронуть все, что касается этой темы: от теории формирования до практических способов борьбы. Надеюсь, что что смог сделать загадочное тривиальным, а необъяснимое очевидным. Помните, что технология электронного производства, это необъятная вселенная на стыке континуумов многих наук, несмотря на тотальную изученность, остающаяся до сих пор магией даже для посвященных. А усы? Что ж, им место не на плате, а вы знаете где.
Автор: Георгий Александров
Комментарии (99)
Indemsys
17.01.2025 13:39Странно, никогда не сталкивался с таким эффектом. Не слишком ли преувеличена его роль и не путается ли он с электрохимической миграцией. Про нее как-то больше беспокоятся.
А еще тут в интервью американский сборщик называет самой больной проблемой царапины оставляемые летающими зондами.
kometakot
17.01.2025 13:39Если напрямую не наблюдал, то, по крайней мере, несколько раз сталкивался с явлением неисправности материнских плат и других компонентов, для устранения оного было достаточно пошоркать щёткой по близкорасположенным выводам контактов, например по ножкам чипов аудио, сетевых контролёров, чипсетов и тп. Сетевые карты чудом восстанавливаются, шорохи в звуковухе пропадают, матплаты стартуют. И дело точно не только в пыли.
da-nie
17.01.2025 13:39Венецкий. "О редких и рассеянных".
С кадмированием связана важная веха в биографии так называемых нитевидных кристаллов. Еще во время второй мировой войны было зафиксировано немало случаев, когда по непонятным причинам выходили из строя различные электронные устройства. Как удалось установить, виновниками неполадок оказывались мельчайшие (диаметром 1–2 микрона) кристаллики олова или кадмия, которые вырастали иногда на поверхности стальных деталей, покрытых слоем одного из этих металлов.
Чтобы успешно бороться с нитевидными кристаллами, или «усами» (так начали называть вредную металлическую «растительность»), нужно было их как следует изучить. Усы стали объектом многочисленных исследований, и вскоре выяснилось (поистине нет худа без добра), что они обладают колоссальной прочностью-близкой к теоретически возможной. Такое уникальное свойство сразу переменило отношение к усам. Вскоре были разработаны эффективные методы выращивания тончайших кристаллов для использования во многих областях техники. С тех пор в лабораториях ряда стран выращены кристаллы-нити сотен элементов и соединений, но самое почетное место среди них навсегда оставлено за оловянными и кадмиевыми усами, которые первыми всерьез заинтересовали собой научный мир.
solderman
17.01.2025 13:39Преамбула : Лет десять тому назад я ехал зимой в машине знакомого с олимпийскими кольцами на решетке радиатора и понял, что у меня мерзнут ноги. Несмотря на включенную печку, в ноги дуло с морозом улицы, а за бортом было минус эдак 20-25.
Амбула: владелец колец поехал в сервис, где ему заменили все сервоприводы климатика. Штук шесть штоле. Вылетело «в копеечку». Снятые сервы он привез мне в хламовник. Ну штош, простт сервы. Моторчик с редуктором и резистор обратной связи. И чорные чорные пайки, которые при ковырянии стоматологическим крючком рассыпались порошком. Сразу вспомнились хранцузы и их фурнитура с утварью.
Хэппиэнд: пропайка припоем ПОС-61 привела к восстановлению работоспособности сервоприводов климатика и появлению ЗИПа у владельца престижной европейской машины.
Постскриптум: и спросил себя Я: «интересно, все остальные пайки на этой машине, включая всю чувствительную электронику, в тч центральный моск, системы абс и курсовой стабилизации, управление двигателем, электронную педаль газа, брэйк ассист и чертечтоеще, ТОЖЕ МОГУТ РАССЫПАТЬСЯ ОТ МОРОЗА В ЛЮБОЙ МОМЕНТ? И отправить водителя и пассажиров далеко и навсегда. А также начать глючить летом от зимних последствий? А какие еще престижные и не очень автомобили и не только имеют электронику с гордым индексом ROHS и могут здохнуть в любой момент?»
ЗыЗы: больше такого не встречал. Наверно все же существуют правильные стандарты климатического исполнения и их исполнение. А случай с сервами престижного европейского производителя автомобилей был несчастливой случайностью, когда при выполнении заказа поставщик комплектующих забыл заменить припой.
ХОТЯ……
BSOZ
17.01.2025 13:39У Bosch был проблемный блок ABS, который устанавливался на некоторые модели Volkswagen и BMW. Спустя время общая проблема у всех моделей — лопнувшие золотые проводники, которые были призваны защитить плату от вибрации, передаваемой с разъёмов. Самый надёжный ремонт — перепайка лопнувших проводников и жёсткая фиксация платы, которой, как показала практика, фактически никакого дела нет до вибрации. В отличие от самих проводников (тончайшие дуги из золотого прутка, тоньше человеческого волоса), которые должны были быть устойчивыми к её воздействию.
miksoft
17.01.2025 13:39Аналогично, в ВАЗ-2108 менял плату в блоке предохранителей, там паянные контакты рассыпаться начали после зимы с хорошим морозом.
BSOZ
17.01.2025 13:39На 2108 монтажный блок расположен в неудачном месте, но припой там обычный ПОС какой-нибудь. У меня в дождь сами включались стеклоочистители на 2108. Вот только никакого датчика дождя тогда ещё не было.
Javian
17.01.2025 13:39У старых авто электрические соединения без пайки - винты, заклёпки, обжим. https://dzen.ru/a/YD-f9ktMdTCmanyE
randomsimplenumber
17.01.2025 13:39У новых тоже. Никто в здравом уме не будет лазить внутри кузова с паяльником и пропаивать тысячи соединений.
xSVPx
17.01.2025 13:39Лет десять назад пытался безуспешно вызвать оловянную чуму. Образцы были на несколько лет помещены в холодильник и за окно (в москве).
"Не шмог".
Вероятно нужны специфичные условия или загрязнения.
nochkin
17.01.2025 13:39Вроде как электроника должна в это время работать, что бы создавать электрическое поле для этих усов.
xSVPx
17.01.2025 13:39Усы понятно, речь про "чуму". Вряд ли полярники пропускали по бочкам электрический ток :).
Я как-бы намекаю, что и усы, возможно растут только если хорошенько проклясть и еще и фаза луны правильная будет.
Grey83
17.01.2025 13:39Оловянная чума ― процесс перехода обыкновенного белого олова в серое порошкообразное олово, происходящий при температуре ниже −18°.
VT100
17.01.2025 13:39С одной стороны, каждая "снежинка" на холодильнике - это минус 6 градусов в морозильном отделении.
С другой, автор пишет о плюс 13 градусов.
Лень проверять...
Что касается RoHS'а - там нехилый список исключений (extempt-как-то-там) с медициной, телекомом и пр. Вот только "нормальное" лужение выводов - попробуй найди.
Grey83
17.01.2025 13:39При охлаждении белое олово переходит в α-модификацию (серое олово). Серое олово образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа Fd3m, параметры ячейки a = 0,646 нм, Z = 8 со структурой типа алмаза. В сером олове координационный полиэдр каждого атома — тетраэдр, координационное число 4. Фазовый переход β-Sn в α-Sn сопровождается увеличением удельного объёма на 25,6 % (плотность α-Sn составляет 5,75 г/см3), что приводит к рассыпанию олова в порошок. Энтальпия перехода α → β ΔH = 2,08 кДж/моль. Одна модификация переходит в другую тем быстрее, чем ниже температура окружающей среды. При −33 °C скорость превращений становится максимальной. Тем не менее белое олово можно переохладить до гелиевых температур. Белое олово превращается в серое также под действием ионизирующего излучения[9].
xSVPx
17.01.2025 13:39Я держал несколько лет образцы на улице, и там и под -30 было за это время. И они совершенно никак не изменились. В морозилке где лежал годами второй набор образцов под -18 как-раз...
А потом я начал задумываться. Вот есть металлобаза. И она торгует и оловом тоже. И я что-то не увидел обогреваемых складов на ней. Что как-бы намекает...
Есть описания повторяемых экспериментов ? Что-то кроме википедии есть ? Мне в своё время не удалось найти никакой численной информации по которой можно было бы прикинуть какой должен быть эксперимент.
Как-то раз досталось мне олово в виде прутка, которое по словам продавца пролежало в сарае несколько десятилетий. Сколько точно неизвестно. И оно было внешне невзрачным. Ну т.е. могу допустить, что небольшой поверхностный слой у него повредился. Но точно не уверен. Десятилетий!
Grey83
17.01.2025 13:39Как-то раз досталось мне олово в виде прутка, которое по словам продавца пролежало в сарае несколько десятилетий.
ПОС или чистое олово?
Их можно по звуку при сгибании отличить можно: олово хрустит, емнип.
ahabreader
17.01.2025 13:39На безрыбье и ПОС-90 — О1 пч.Чистое олово, пищевое олово в народе - это в том числе ПОС-90. Он и хрустеть должен, пишут. Чип и Дип его продаёт как "Олово пищевое ПОС-90".Grey83
17.01.2025 13:39Это «чистое» олово вот нифига не чистое и не должно вовсе страдать от оловяной чумы. От неё страдает только чистое, без значимых примесей (менее 1%, а то и ещё на порядки меньше). А 10% - это уже довольно таки заметное количество примесей.
ahabreader
17.01.2025 13:39О том и речь. Надо или объяснять, что обычная мера чистоты здесь не годится (как и метод для её определения - погнуть, послушать), или, может, вообще не спрашивать - ну что там за олово из сарая.
Если нужна чистота выше 99%, то за бортом ещё марки олова О3 и О4.
xSVPx
17.01.2025 13:39Чистое олово. Если бы был пос яб написал пос и марку.
Но не хч, обычное общепромышленное.
Думаете пуговицы из чда были ? И банки тоже им паяли :)?
Нужна высокая чистота и специальные условия ? Я не против, даже за. Только где об этом в статье и по всем ссылкам. И если об этом "написать забыли", то о чем еще забыли, вот в чём вопрос...
vvzvlad
17.01.2025 13:39Лет десять назад пытался безуспешно вызвать оловянную чуму. Образцы были на несколько лет помещены в холодильник и за окно (в москве).
Говорят очень чистое олово требуется.
xSVPx
17.01.2025 13:39Где говорят, и можно ли выразить "очень чистое" численно ?
И зачем тогда рассказывают о том, что эта проблема была у пуговиц и консервных банок, их что из чда делали :)? Где брали ?
Очевидно нужны какие-то стечения каких-то факторов, и я скорее поверю что нужно очень загрязненное олово, ибо именно таким и было олово у пуговиц и скорее всего банок тоже. Просто загрязнять надо чем-то специфическим.
Но вопрос изначально в доверии ко всей статье в целом... когда не бьются частности...
codecity
17.01.2025 13:39Очевидно нужны какие-то стечения каких-то факторов, и я скорее поверю что нужно очень загрязненное олово, ибо именно таким и было олово у пуговиц и скорее всего банок тоже.
Скорее всего тот же принцип, что в солевых грелках. Она может сколь угодно долго лежать и кристаллизации не будет. Но достаточно удара - и пошла цепная реакция.
kometakot
17.01.2025 13:39Кстати, все незаслуженно забыли, или попросту не знают - почему это явление называется именно "оловянной чумой". Дело в том, что белое олово квазистабильно при температурах ниже +13,2°C , а для переходя в серую форму ему нужен контакт с уже перешедшим металлом. И вот получается, что храниться белое олово на складе может годами при отрицательных температурах, но если поместить в ящик с оловянной посудой уже тронутую чумой тарелку, то скоро в ящике всё пропадёт. Совсем как переохлаждённая чистая вода, которая может не замерзать почти при -50°C, но при малейшей встряске, или при контакте со льдом, происходит фазовый переход. Разумеется, олово может переходить и самостоятельно, но для этого видимо нужны уже какие-то определённые условия.
vvzvlad
17.01.2025 13:39А вот что надо, чтобы оно самостоятельно перешло?
kometakot
17.01.2025 13:39Вот что нашёл:
Вообще, когда-то давно читал об этом, и не помню где. Писали, что процесс перехода в серое состояние довольно загадочен, и не вполне ясно, как это получается. Для "заражения", дескать, необязателен непосредственный контакт, а процесс распространяется то ли с помощью ультразвуков от скрипящих в момент перехода кристаллов, то ли с помощью электрических явлений.
В видео выше, со слов автора, затравка в виде серого олова была положена в центр диска из белого олова, но видно, что процесс идёт из нескольких точек. Впрочем, здесь могут быть микрочастицы с пальцев экспериментатора.
N-Cube
17.01.2025 13:39Японский припой с японского амазона 0.6 мм с 3% серебра и ниткой флюса внутри стоит не существенно дороже обычного бессвинцового с флюсом, а качество пайки не сравнимо - под микроскопом видна гладкая поверхность. Американский припой с амазона с 0.5% серебра стоит как японский с 3%, но по качеству не отличается от обычного бессвинцового. Похоже, нитка флюса в припое обходится дороже добавления этого процента серебра.
AlexanderS
17.01.2025 13:39А SAC305 вообще без флюса бывает? Как-то помню искал и не нашёл. А у флюсосодержащего по идее срок годности должен быть, только тоже непонятно какой.
N-Cube
17.01.2025 13:39Состав хорошего современного флюса это канифоль высокой очистки плюс вода, так что срок годности герметично хранимого флюса без доступа света и воздуха (внутри припоя) фактически не ограничен. Даже если такой канифольный флюс хранить в прозрачном тюбике на свету и с доступом воздуха, за год -два желтеет, но заметно хуже не становится. Активные флюсы дело другое, но их в припой и не добавляют.
HackcatDev
17.01.2025 13:39Все проблемы лечатся использованием нормального свинцовосодержащего припоя. Он и дешевле, и паяется при меньшей температуре, и вообще серьезных проблем не имеет. И все равно никто его не будет отдирать от платы и жевать - вот вам безопасность. А при ремонте все равно используют припой со свинцом - можно не усложнять жизнь ремонтникам и сразу использовать нормальный припой, а не тугоплавкую дрянь, которую сначала надо разбавить нормальным припоем, а только потом работать
N-Cube
17.01.2025 13:39Серебросодержащий бессвинцовый припой по качеству пайки куда лучше свинцового, сравните под микроскопом пайку каких-нибудь смд компонентов; разницу даже на dip компонентах видно. Притом, его расход намного ниже: где свинцовым получается капля, серебросодержащий образует этакую гауссиану, можете сами посчитать разницу в объеме, и это принципиальное отличие из-за отличия в поверхностном натяжении расплавленных припоев. В итоге, паять свинцовым и хуже и дороже., но вам лишь бы "как у дедов", логические аргументы не осознаете...
nixtonixto
17.01.2025 13:39Расход припоя зависит только от толщины трафарета, через который наносится паста, а смачиваемость - от уровня активности флюса. Поверхностное натяжение поможет только если будете впаивать выводы снизу платы, а не сверху, как обычно. А при пайке волной помогает сама волна.
Свинцовый припой лучше смачивает медь, т.к. растворяет медную поверхность (из-за чего "выгорает" медное жало паяльника), а отличие от бессвинцового, который по ней размазывается. Расплавьте припой на медном полигоне и пытайтесь смахнуть его пинцетом. Свинцовый будет сопротивляться до последнего, а бессвинцовый в момент кристаллизации тупо соскоблится большим куском, как снег с наклонной крыши.
N-Cube
17.01.2025 13:39Или у вас припой и флюс негодные, или вы не греете паяемые детали, а просто капаете на них расплавленным припоем. Бессвинцовый с 3% серебра покрывает поверхности блестящей (почти зеркальной) пленкой, причем сам поднимается по дип выводам (конечно, если они правильно нагреты), и не холмиком, как свинцовый, а именно гауссианой, что дает идеальную пайку.
NickDoom
17.01.2025 13:39Ваша любовь к бессвинцовым внедрерастам может поспорить только с моей любовью к внедрерастам саморазлагающегося «экологичного разлагаемого» пластика, за два года превращающегося в липкую калообразную субстанцию и отправляющего на свалку технику, которой бы работать лет 10-15. Защитили природу, мать их, воры, лицемеры, рэкетиры. «Картельный сговор стоваттных лампочек», чёрт бы их побрал.
«Если за это не убивать, то за что тогда вообще убивать?» Где все эти зелёные, когда «типа для них» творится уничтожение планеты? Кто будет отвечать за снег в мае этого года — и снег в мае следующего, который явно тоже теперь будет? Потепление — оно не равномерное. Зима превратилась в осень, но усилился и весенний «откат». Кто мне за сад замороженный расплатится? Эти упыри в креслах CEO, на верхних этажах небоскрёбов? «Ради 300%», конечно, любое людоедство в ход пойдёт, «даже под страхом виселицы».
Короче, у меня есть свой объект лютой, бешеной ненависти %) и их плоды я стараюсь мыть в посудомойке, чтобы остановить разложение. Но это ж разбирать надо, а кто ж, кроме меня, заморачиваться будет?
engine9
17.01.2025 13:39Это явление "гринвошинга" который является средством закамуфлировать заложенное устаревание под биоразлагаемость или "заботу" о природе.
Это отдельный вид хитроумного обмана со стороны производителей, подрывающего доверия к зелёным инициативам.NickDoom
17.01.2025 13:39И чего с этой зелёной вошью делать? Зелёным дихлофосом поливать? О_о
Я с обычными-то не очень хорошо знаю, что делать, а тут ещё зеленые какие-то…
ahabreader
17.01.2025 13:39Чистое олово способно выпускать щупальца – их называют «оловянные усы»...
Почему это происходит? Достоверно установлено, что при 13,2°C олово вдруг решает сменить свою тетрагональную β-фазу на кубическую α-фазу...
Я прошёл проверку на внимательность, что дальше? В этом месте автор незаметно съехал с усов на оловянную чуму. Усы состоят из бета-олова.
Если как-то притягивать другую фазу олова к статье, то в альфа-олово в одном эксперименте усы со временем на холоде превращаться не захотели.
N-Cube
17.01.2025 13:39Справедливости ради, пайка чистым оловом имеет примерно такое же отношение к реальности, как и пайка чистым серебром. Любой припой, свинцовый или нет, это сплав, и его свойства имеют мало общего с чистым оловом (или свинцом). Кстати, и для космической техники сейчас отнюдь не ПОС-60 используется, так что стоит уточнять, что "бытовой" свинцовый припой сейчас худший вариант из доступных. А про сравнение всех популярных современных припоев специальная литература регулярно выходит, и там показано, какие добавки и как влияют (скажем, практически нет разницы между 3% и 4% серебра) и при какой температуре с каким припоем работать, чтобы не было образования усов, микротрещин и прочих артефактов пайки и эксплуатации.
Chatter_A
17.01.2025 13:39Фазовый переход и рост вискеров никак не связаны. Это умышленное натягивание совы. Сову натянули на не указанный источник https://alex-avr2.livejournal.com/211190.html .
Мало того, вискеры растут не только из олова, но и цинка и золота. И не только из чистых металлов, но из сплавов тоже.
https://nepp.nasa.gov/whisker/
Статья уровня "Спид-инфо".
juramehanik
17.01.2025 13:39Ууу, перепесь дидов, у которых холодильник 400 лет проработал. Ну пусть работает дальше. А экономика пусть работает без вас.
DrMefistO
17.01.2025 13:39Пассаж про божью милость и "у нас тут, а вот у них там - совсем безбожники" триггернул и пришлось скроллить сразу в комменты.
Hlad
17.01.2025 13:39И если чем паять, иногда мы все же выбираем сами, то купить некоторые компоненты не в бессвинцовом исполнении невозможно.
Я всегда думал, что пометка "LeadFree" означает, что микросхема устойчива к тем температурам, которые нужны для пайки бессвинцовым припоем. Потому что при правильном термопрофиле пайки тот тонкий слой, которым облужены выводы, всё равно потом растворится в припое.
N-Cube
17.01.2025 13:39Если выводы не обрабатывать правильным флюсом (причем любимые многими высокоактивные требуют последующей промывки, о чем их любители не догадываются) и не нагревать, как положено, то припой к выводам просто прилипнет, и может со временем отвалиться, после чего очередной халтурщик идет жаловаться на припои и рассказывать, как он классно паяет пос-60 и дедушкиной канифолью недогретым паяльником (без контроля температуры) и медным жалом без покрытия, и только проклятые империалисты все ему портят.
Mike-M
17.01.2025 13:39Поэтому, тщательная очистка поверхности перед пайкой – это не прихоть перфекциониста, а насущная необходимость.
Или после? Или и перед, и после? )
Iwanowsky
17.01.2025 13:39Бессвинцовые припои - зло! И сколько из-за них электроники и бытовой техники вышло из строя! В сервис-центрах такое ремонтируется быстро путем пропайки нормальным припоем (если только замыкание не испортило устройство безвозвратно).
Например, у нас мониторы выходили из строя года через 2-4. А после пропайки мест нарушения контакта (в т.ч. к внешним разъемам) мониторы служат дальше 10 и более лет.N-Cube
17.01.2025 13:39В сервис-центрах такое ремонтируется быстро…
Быстро это не значит качественно, обычно наоборот.
путем пропайки нормальным припоем
Халтурщики. Паять без очистки старого припоя и тем смешивать разные припои это явная халтура.
после пропайки мест нарушения контакта (в т.ч. к внешним разъемам)
Выломанные юзерами разъемы к использованному припою не имеют никакого отношения.
мониторы служат дальше 10 и более лет.
С наляпанным поверх высокотемпературного бессвинцового припоя низкотемпературного свинцового? Это вряд ли.
randomsimplenumber
17.01.2025 13:39И сколько из-за них электроники и бытовой техники вышло из строя!
Да, сколько?
Например, у нас мониторы выходили из строя года через 2-4.
А у нас нет. Я, как простой юзер, не вижу никакой разницы. Может, от производителя зависит?
Iwanowsky
17.01.2025 13:39В основном у нас по этому поводу выходили из строя мониторы Benq и Samsung. Безсвинцовые припои - хрупкие, и особенно страдают разъемы, припаянные к платам, т.к. они немного шатаются на контактах, припаянных к плате. В смартфонах и планшетах наиболее уязвим к отваливанию порт USB, т.к. в них каждый день втыкают кабели зарядки. Также в последнее 10-15 лет от этого же страдают сетевые фильтры Pilot (особенно в них уязвим выключатель, припаянный к плате), приходилось подпаивать.
N-Cube
17.01.2025 13:39особенно страдают разъемы, припаянные к платам, т.к. они немного шатаются на контактах, припаянных к плате.
Барахло какое-то, причем тут припой, непонятно. А если вы на каком-нибудь макбуке усб разъем в металлическом корпусе "ушатаете", то там уже и от платы ничего не останется.
В смартфонах и планшетах наиболее уязвим к отваливанию порт USB, т.к. в них каждый день втыкают кабели зарядки.
Экран у них наиболее уязвим, а вовсе не порт зарядки. В мире миллиарды смартфонов, статистику по ремонтам легко найти.
AlexAV1000
17.01.2025 13:39Вроде давным давно известно, что добавление любой примеси в олово, стабилизирует припой. Не понятно о чем сия статья.
engine9
>Вот так, творя «добро» чужими руками, евробюрократы по локоть обагрили в крови свои собственные.
Вот этот заход, прям на грани комичности и стыда. Т.к. мне кажется, дай волю "зелёным" они бы сделали так, чтобы платы устройств вышедшие из эксплуатации по возможности бы перерабатывались и полезные для промышленности вещества возвращались в производство. А не валялись бы тоннами на свалке, растворяясь в свалочном фильтрате и проникая в грунтовые воды вместе с кадмием и прочими не полезными металлами и соединениями.
Iqorek
Возможно, однажды, когда все рудники истощатся, за свалки, содержащие кадмий и другие ценные металлы, будут разгораться войны. Однако пока переработка плат не осуществляется не из вредности, а просто потому, что ещё не найден экономически выгодный способ это делать. Все хотят, чтобы отходы перерабатывались, но платить за это не хочет никто.
NickDoom
Вот если бы оно ещё само, без повторных производств, превращалось в новое…
Но, увы, вся эта переплавка с переработкой — это выбросы всей технологии ещё раз.
И надо обязательно ради новой опции поменять дизайн прямо всего-всего! Чтобы даже моторчики старые к новому корпусу не подходили. Иначе какая же это переработка, это будет просто ремонт и апгрейд в заводских условиях!
Больше переплавок для бога переплавок, сократим срок службы с 15 лет до 1,5! А то вдруг наши сверхприбыли превратятся в просто прибыли!
Серьёзно, миксер кухонный из 1980-х ещё пашет идеально. А сколько китайские работают? И чего там такого появилось, ради чего надо технику каждые два года менять? Он научился «польку-бабочку плясать или корованы грабить» © старый Лурк? А если что-то появилось — оно имеет отношение к его прямым обязанностям или это тоже способ одурачить и впарить новое, но с ненужной чушью?
Короче, болезненную тему стронули. Болезненную и полную ненависти, а после мая этого года для меня это ещё и личное.
Iqorek
Я полностью поддерживаю любые инициативы по переработке. Однако, если за этим не стоит экономической выгоды и переработка осуществляется только под давлением, то результата не будет. Именно это мы наблюдаем сейчас: многие компании стремятся наклеить на свои продукты ярлык "экологичности" и заявить, что они занимаются переработкой, но копнуть глубже то окажется, что это лишь видимость.
Что касается подхода "срок службы 15 лет или 1,5 года", это две разные стратегии: сделать один раз качественно, но дорого, или удешевить производство, создавая продукт с коротким сроком службы, после которого покупатель приобретает обновленную версию. Мне ближе второй вариант, так как он способствует развитию технологий. Основная проблема — утилизация. Пока это делают люди, это дорого и малоэффективно. Возможно, в будущем создадут роботов, способных разбирать отходы, или выведут бактерии, которые смогут расщеплять мусор на элементы. Сейчас это звучит как фантастика, но технологии развиваются стремительно, и это уже не кажется невозможными.
vis_inet
Скажите, что реально полезного за эти годы произошло в развитии миксеров из примера выше?
Iqorek
Так миксеры и не ломаются каждые полтора года, что им будет, если они уютно лежат в антресолях.
Если не покупать совсем дешевое барахло, откровенно плохого качества, то все работает годами. Я даже навскидку не могу вспомнить, что из техники у меня сломалось.
randomsimplenumber
Если вот так взять и сравнить советский миксер (размером с шуруповёрт) с современным - то за 40 лет моторы стали легче, тише, быстрее. Всякие удобные плюшки появились, типа обязательного хвата 2 руками, для безопасности пальцев.
Grey83
И детальки из хрупкого пластикового говна с малой механической прочностью стали делать.
При поломке любой из которых проще купить новое устройство (если нет в наличии 3d-принтера и умения делать модельки для него или готовой подходящей модельки детали на сайтах для этих принтеров).
randomsimplenumber
Качество пластикового литья за 40 лет возрасло неимоверно. Это я вам как человек, отдавший в хорошие руки советский миксер с треснувшей деталью, говорю. Сама не чинится, а пластик толстый, но хрупкий.
Grey83
Расскажите про возросшее качество моему блендеру, у которого когда-то шестерни в ноль стесались от немного возросшей нагрузки.
Ну и модуль, где она стояла, был неразборной емнип.
Ну и прочим пластиковым деталям, которые из хз чего делаются без расчёта на нагрузки при эксплуатации.
Хотя может как раз они и рассчитывались. Чтобы не развалиться на витрине магазина и при первом использовании.
randomsimplenumber
Мне почему-то кажется , что всё там рассчитано. В 21 веке с пластиком научились работать. Ломается шестерня а не палец.
Javian
Попадалось утверждение ,что шестерни специально сделаны пластиковыми, чтобы сломаться и не допустить короткого замыкания в моторе при блокировании вращения якоря.
N-Cube
Это обычно прямо в инструкции написано, и несколько запасных шестеренок приложено. Там же сказано, как пользоваться девайсом, чтобы запасные не потребовались. Поражают люди, создающие теории заговора вместо того, чтобы прочитать инструкцию.
Grey83
где это зарасные шестерни в комплекте идут?
никогда такого не встречал
Javian
Ни к мясорубке, ни к блендеру не видел запчастей. Это какой бренд?
Traveller0968
Ну и не дешевое тоже не работает годами, вернее работать то оно может, а вот пользоваться этим весьма проблематично. Я вот даже не на вскидку могу сказать что годами пользовался одним не безызвестным брендом, причем который позиционировался не как самый дешевый, но в последние годы, этот бренд невероятно сильно снизил качество, при этом так же неадекватно поднял цены на свою продукцию, и что самое удивительное это говно продолжают потреблять... :)))
В общем резюмируя, не все золото что блестит и высокая цена - не показатель качества...
Iqorek
Вы случайно не про Samsung? Я еще в начале нулевых внес их в черный список после того, как несколько их устройств вышли из строя сразу по истечении гарантийного срока.
Traveller0968
Не, не про Самсунг, хотя он у меня то же в черном списке, по практически той же причине, правда у меня не вышло из строя, а начало жутко тормозить, после прилета обновлений, причем примерно месяца через три после покупки, а так я про Логитеч, которым пользовался до определенного момента всю свою жизнь, после покупки очередной клавиатуры новой модели, у которой все надписи на клавишах стерлись примерно через полгода, при этом некоторые клавиши вообще приходилось до давливать, причем это не единственный критерий из за которого, я этот бренд также поместил в свой стоп-лист, не я понимаю, там запланированное устаревание, но не через полгода или год, а так да, мега бренды все чаще стали держать своих пользователей за идиотов, впаривая им откровенное говно по оверпрайсу... :)
nixtonixto
Ну вот у меня сейчас газовый котёл без OpenTherm, и это реально проблема, при морозах или потеплении приходится кнопками подкручивать диммирование горелки. При том, что всё остальное в доме автоматизировано. Буду выбрасывать этот (идеально работающий) и покупать такой же, но с OpenTherm.
Grey83
а просто заменить только контроллер невозможно?
nixtonixto
Я не настолько безбашенный для таких экспериментов, да и ежегодное техобслуживание он больше не пройдёт.
Grey83
я имею в виду совместимую с котлом плату (возможно даже от того же производителя), а не сделаную дендрофекальным методом на коленке
randomsimplenumber
кмк таких плат не бывает. Возможно, именно затем чтобы у самоделкиных было меньше соблазнов слепить Франкенштейна.
Grey83
ну тогда ой
NickDoom
…а фирменного сервиса, который это мог бы сделать профессионально, у производителя нет? Хм-хм. Ну, конечно. Всё ради пользователя, ну не ради выбрасывания работающих вещей же.
engine9
Платить деньгами или продолжительностью жизни родных и себя?
xxxgoes
Переработка плат очень даже осуществляется. И это коммерчески выгодно. Более того платы не просто берут на переработку, их покупают. Категорий много, самые дешевые порядка $1/кг, дорогие ~$40/кг. И это речь про современные массовые категории. Детали с высоким содержанием драгметаллов это совсем другая история.
geher
При этом большинство плат все равно почему-то поступает на общую свалку.
engine9
Может быть потому что система сбора не отлажена?
geher
Пока создается впечатление, что ее особо никто и не старается отладить
Iqorek
Уже выпаянные детали, вероятно, будут стоить еще дороже. Однако для этого сначала нужно, чтобы кто-то нашел выброшенный электроприбор на свалке, разобрал его и извлек плату. Автоматизировать этот процесс с использованием современных технологий довольно сложно.
И кстати как эти платы перерабатывают? Я видел что их перетирают в порошок, сжигают, а потом из остатков реактивами добывают металлы. И такой способ не выглядит экологичным.
randomsimplenumber
Нагреть до 300 градусов - компоненты и так отвалятся. из того что отвалилось - можно извлекать металлы.
Grey83
ну периодически читая про покупку на всяких алиэкспрессах выводных деталей, которые оказываются б/у (а smd вообще отпаиваются практически без вмешательства человека в процесс) довольно слабо в такое верится
geher
Во-первых, "зеленые" в нашей реальности (я о реальной политической силе, а не всяких мелких активистах) традиционно сосредотачиваются на нескольких задачах, продвигая их в ущерб остальным проблемам экологии. После переключаются на другие, забывая про предыдущие (порой разворачиваясь на 180 градусов, от "ура пластику, спасем деревья" до "долой пластик, главную угрозу всему живому", например). В частности, вопрос переработки отходов поднимался, активно продвигался, решен так и не был, и сейчас почти не рассматривается (только эпизодически на местном уровне).
Во-вторых, извлечь ценные элементы из свалки гораздо сложнее, чем из на порядки более бедной породы. А весь фокус в том, что порода в основном почти однородна, химический процесс выделения нужного отработан, в то время как свалка - это сложный комплекс, в котором намешано много всякого, да еще и неравномерно намешано. Конечно сортировка мусора отчасти решает проблему, но пока она не поставлена на должном уровне, да и выделить нужное даже из одинаковых готовых изделий не так просто.
Wagner
А причём тут вообще зелёные? Отмена использования свинца (не только в припоях а ещё раньше в бензине, красках итд) изначально не связана с экологией а с вполне себе доказазанным вредом для здоровья человека типа неврологических заболеваний вплоть до необратимых повреждения мозга. Свинец и человеческий организм вообще мало совместимы, свинец также вызывает повреждения других органов типа печени, почек и имеет такое свойство как накапливаться (в костях). И выяснилось это ещё 50+ лет назад когда начали уходить от использования свинца в бензине и красках.
engine9
Отказ от этилирования топлива в первую очередь по экологическим причинам было.
Wagner
изначально нет. Ещё в конце 60х когда об экологии думали примерно никак "заметили", что работники нефтеперерабатывающих заводов что-то как-то неожиданно мало живут. Long story short довольно быстро нашли причину - свинец, точнее что там добавляли в бензин в то время, на основе свинца для повышения октана. Затем наресёрчили что это ещё и не сгорает нифига в топках ДВС а вполне себе летает в воздухе примерно с тем же эффектом для не сильно продолжительной жизни хомо-сапиенсов. Допёрли таки, что медленная и мучительная аннигиляции человечества не есть супер-хорошо. И начали банить свинец в бензинах где-то с 80х годов. Даже в СССР на заправках были предупреждения "Этил - Яд" а уж где был СССР и экология мы знаем ;)
ren_hoek
Этил как раз и горит в двигателе, выделяя свинец. Он и работает как присадка, но так как его накопление в двигателе приведет к беде его решили выкидывать через образование солей хлорида и бромида свинца. Для этого в составе присадки и есть дихлорэтан и дибромэтан.