Почему от олова почти отказались. Оловянная посуда – достоинства, недостатки, правила ухода

Рост внимания современной промышленности к вопросам сохранения окружающей среды и заботы о здоровье населения в последнее время сильно повлиял на состав применяемых материалов и технологий в производстве электроники. В частности, широкое распространение получила технология бессвинцовой пайки. Свинец - материал, наносящий существенный вред здоровью человека, но отказ от его применения в электронике вызвал ряд проблем технологического характера. Новые припойные сплавы, не содержащие свинец, как известно, обладают более высокой температурой плавления, что сужает окно процесса и, тем самым, приводят к ужесточению требований к управляемости процесса пайки. В некоторых применениях, например, в покрытиях контактных площадок печатных плат и выводов компонентов, с переходом на бессвинцовую технологию стало применяться чистое олово благодаря своей технологичности. При применении чистого олова также возникает ряд новых проблем, прежде всего связанных со свойствами данного материала, влияющими на надежность и работоспособность оборудования в жестких условиях. В частности, олово склонно к образованию нитевых наростов - так называемых «усов олова» и подвержено «заболеванию» на холоде - так называемой «оловянной чуме».

В этой статье рассматриваются основные проблемы, которые могут возникнуть при применении чистого олова взамен свинцовосодержащих сплавов, их причины, а также методы борьбы с потенциальными дефектами.

Олово: характеристики и применение

Олово (лат. Stannum) — химический элемент, расположенный в пятом периоде в IVА группе периодической системы Менделеева; атомный номер 50, атомная масса 118,69; температура плавления 231,9°С, температура кипения 2620°С, белый блестящий металл, тяжёлый, мягкий и пластичный. Олово — редкий рассеянный элемент, по распространённости в земной коре олово занимает 47-е место. Оно используется в основном как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами. Важнейший сплав олова — бронза (с медью). Олово, в частности, активно используется для создания сверхпроводящих проводов на основе соединения Nb3Sn.

Олово получило широкое распространение в производстве электроники в качестве припоя и покрытий благодаря хорошей технологичности.

Чистое олово в качестве покрытий

Покрытие контактных поверхностей чистым оловом применяется для обеспечения паяемости и защиты металла основы от коррозии.

С переходом на бессвинцовую технологию многие производители стали применять чистое олово для покрытия выводов и контактных поверхностей компонентов.

Покрытие иммерсионным оловом контактных площадок печатных плат применялось и ранее наряду с оловянно-свинцовым покрытием, благодаря такому необходимому для выполнения качественных паяных соединений свойству, как плоскостность поверхности. Плоская поверхность покрытых иммерсионным оловом контактных площадок позволяет производить качественный поверхностный монтаж многовыводных компонентов, в том числе с малым шагом выводов. Кроме того, применение чистого олова в бессвинцовой технологии обеспечивает отсутствие примесей других материалов, вносимых в припой во время пайки. Эти качества в комплексе с невысокой ценой стали предпосылкой для широкого применения процессов нанесения иммерсионного олова в качестве покрытия.

Иммерсионное олово осаждается химическим способом на медную поверхность печатного рисунка путем реакции замещения. При этом металл покрываемой основы отдает электрон иону олова в растворе, который переходит в металлическую форму, металл основы при этом растворяется анодно:

Me 0 + Sn 2+ -> Ме 2+ + Sn 0 .

Стандартный электродный потенциал меди более положительный по отношению к потенциалу олова, поэтому реакция замещения может происходить только в присутствии комплексообразователя (тиомочевина), который сдвигает потенциал в более отрицательную область значений по отношению к олову:

2Cu 0 + Sn 2+ + 4NH 2 CSNH 2 + 2CH 3 S0 3 H -> 2Cu (NH 2 CSNH 2) 2 CH 3 S0 3 + Sn 0 + 2H + ,

где NH2CSNH2 - тиомочевина, CH3S03H - метан-сульфоновая кислота .

Толщина иммерсионного оловянного покрытия составляет около 1 мкм.

Однако с началом активного использования чистого олова при постоянно растущих требованиях к микроминиатюризации изделий специалисты столкнулись с новыми проявлениями давно известных в металлургии особенностей этого материала: т.н. «усов» олова и «оловянной чумы».

Усы олова

Образование усов - давно известное явление. Оно характерно не только для олова, к образованию усов также склонны такие металлы, как цинк и кадмий. В действительности первые опубликованные сообщения об «усах» олова датированы 40-50-ми годами XX века, однако в производстве электроники этому явлению уделялось мало внимания, поскольку рост оловянных усов не происходит при наличии свинцовосодержащего покрытия оловянных основ, а также при достаточном количестве примеси свинца в олове. Использование классического эвтектического оловянно-свинцового сплава, наиболее широко применявшегося до перехода на бессвинцовую технологию, гарантировало отсутствие данной проблемы.

Усы олова представляют собою тонкие нити, которые могут расти вертикально, изгибаясь, спиралевидно, в виде крюкообразных или вилкообразных кристаллов олова. Длина усов может достигать 150 мкм, что вызывает серьезную опасность замыкания соседних элементов проводящего рисунка печатной платы. Усы, изгибаясь или отрываясь в процессе изготовления изделий и их эксплуатации, могут образовать проводящие перемычки между токоведущими поверхностями. При этом при достаточно большом токе усы могут плавиться, вызывая кратковременные отказы. Куски усов могут вызывать как перемежающиеся, так и постоянные отказы изделия.

Рис. 1. Пример изгибающихся усов олова под микроскопом. Фото из .

Рис. 2. Пример усов олова при увеличении в 3000х. Фото из .

Точно предсказать образование усов олова невозможно: они могут появляться как на новых изделиях, так и спустя годы после начала эксплуатации, и на элементах, и под ними. Они могут не появиться вообще. Известно, что усы обычно растут на покрытиях толщиной свыше 0,5 мкм .

По поводу причин роста усов олова до недавнего времени единого мнения у специалистов не существовало. За последние несколько лет произошли значительные сдвиги в области изучения усов и основных причин их образования, но, тем не менее, окончательного согласованного решения по причинам данного явления еще нет. Также не существует промышленных стандартов, дающих определение усам олова и регламентирующих методы борьбы с ними.

Установлено, что движущей силой в образовании усов является сдавливающее напряжение в слоях олова. Это напряжение может быть следствием различных причин, таких как формирование интерметаллической структуры, окисление и коррозия, цикличное изменение температур или механическое воздействие .

В гальванических оловянных покрытиях сразу же после осаждения возникает напряжение растяжения, которое со временем (3-5 дней) ослабевает. Через 5-7 дней начинает расти внутреннее напряжение сжатия, которое является следствием образования на границе слоев олово - медь интерметаллидов (Cu6Sn5 и Cu3Sn), молярный объем которых больше по отношению к объему чистых слоев олова и меди. В результате происходит винтовой сдвиг по границе зерен кристаллической решетки, где и начинается рост нитевидных кристаллов .

Иммерсионное олово имеет маленькую толщину, поэтому напряжение растяжения после покрытия не возникает. Однако рост усов все же имеет место, и причиной их роста является напряжение сжатия в результате роста слоя интерметаллидов. Так как толщина олова невелика, его атомы мигрируют вдоль границ между зернами металла к месту роста нитевидных кристаллов.

Тонкие слои покрытия наиболее подвержены внутренним напряжениям, так как интерметаллиды быстро поглощают слой чистого олова полностью и окисляются. Оптимальная толщина иммерсионного олова, равная ~1 мкм, представляет уже серьезную трудность для диффузии интерметаллидов .

Усы или дендриты?

Усы олова не следует путать с ростом дендритов, который также является относительно частой причиной отказов электронных устройств, выражающихся преимущественно в перемежающихся или постоянных коротких замыканиях. Различие заключается не только в процессе формирования, но и в том, что известно об этих двух явлениях.

Дендриты хорошо изучены, поскольку не являются проблемой, вызванной переходом на бессвинцовую технологию. Они представляют собой металлические нити или кристаллы, которые растут на поверхности металла (в плоскости х-у), а не перпендикулярно ей (в отличие от усов), в виде древовидных структур. Механизм роста дендритов носит электролитический характер. То есть для роста дендритов необходимо иметь электролит и напряжение, а следовательно, дендриты могут приводить к отказам только в случае наличия условий для образования электролита (например, влажность плюс остатки флюса или органических кислот), а также только при эксплуатации изделия.

Под действием присутствующего на плате напряжения проводник-анод растворяется, отдавая в канал положительно заряженные ионы металла (). Ионы направляются по каналу к проводнику-катоду, восстанавливаются на нем до металлического состояния, образуя в изоляционном зазоре проводящие перемычки в виде дендритоподобной рыхлой металлической структуры () . Скорость роста дендритов на катоде может достигать 0,1 мм в минуту . В результате этих процессов за несколько минут могут образоваться нитевидные кристаллы толщиной 2...20 мкм и длиной до 12 мм (). После образования нитевидной перемычки кристаллы постепенно утолщаются до 0,1 мм, приобретая отчетливый металлический блеск. Сопротивление таких кристаллов может доходить до 1 Ом .

Рис. 3. Схема образования дендрита в канале, наполненном ионогенными загрязнениями. Рисунок из .

Последовательность роста дендритов хорошо прослеживается на фотографиях ().

Рис. 4. Стадии роста металлических дендритов: а — 2 мин; б — 2,5 мин; в — 3 мин; г — 4 мин. Фото из .

Рост дендритов наблюдается на проводниках с покрытием из Ag, Cu, SnPb, Au, AuPd. Во избежание развития дендритного роста производители контролируют присутствие на конечных изделиях влаги и остатков химических веществ, которые способны растворить металл с образованием ионов, формирующих затем дендриты .

Интерметаллиды в оловянном покрытии

Как известно, Интерметаллиды или Интерметаллические соединения - это соединения двух или нескольких металлов между собой. Интерметаллиды относятся к металлическим соединениям, или металлидам. Они образуются в результате взаимодействия компонентов при сплавлении, конденсации из пара, а также при реакциях в твердом состоянии вследствие взаимной диффузии (при химико-термической обработке), при распаде пересыщенного твердого раствора одного металла в другом, в результате интенсивной пластической деформации при механическом сплавлении (механоактивации) . По сути интерметаллид — тонкий пограничный слой взаимопроникновения паяемых металлов друг в друга.

В паяных соединениях интерметаллический слой играет роль механической связки. Однако образование интерметаллидов между оловянным покрытием и материалом основы и их последующее окисление являются прямой причиной ухудшения паяемости. Если толщина оловянного покрытия слишком мала, постоянно растущий слой интерметаллидов поглощает чистое олово, окисляется и ухудшает смачиваемость припоем .

Как уже отмечалось, образование интерметаллидов может быть причиной образования усов олова.

Подверженность олова к образованию интерметаллидов связана с его структурой, которая имеет объемноцентрированную тетрагональную кристаллическую решетку. Соотношение длины сторон ячейки решетки (с/а) меньше единицы (прямоугольник в поперечном сечении). Такая некубическая структура решетки свидетельствует об анизотропных свойствах металла. Для олова коэффициент температурного расширения и коэффициент самодиффузии больше в направлении более длинной стороны кристаллической ячейки.

Учеными был отмечен однонаправленный рост усов олова , что является дополнительным подтверждением связи анизотропной структуры олова с образованием усов.

Кроме того, из-за образования интерметаллидов возможно появление так называемых волосных трещин, образование непрочных паяных соединений, что негативно сказывается на характеристиках изделия.

«Болезнь» белого олова

«Болезнь» белого олова зависит не столько от совместной эксплуатации олова с какими-либо другими материалами, а от его природы.

В конце прошлого века произошел интересный случай: из Голландии в Москву отправили олово по железной дороге. Вышел поезд, груженный брусками белого олова, а привез он лишь серый, ни на что не пригодный порошок. В дороге олово «простудилось», и на него «напала чума» . Это одна из несколько легендарных историй, когда из-за оловянной чумы неслись экономические потери и даже гибли люди.

Рис. 5. Олово с 5% содержанием меди после продолжительного нахождения при температуре -18°С. Фото из .

В действительности эта «болезнь» - результат перестройки порядка атомов в кристаллическом олове.

Олово может пребывать в двух модификациях: первая - обыкновенное серебристо-белое олово, ковкий металл, который может вырастать и в виде больших монокристаллов. Белое олово образуется при температурах, превышающих +13,2°С. Если же температура опускается ниже 13°С, то атомы олова могут перестроиться и образовать кристаллы другой разновидности - хрупкого неметаллического серого олова. Свойства этих двух видов олова значительно отличаются. Плотность белого олова 7,3 г/см3, а серого 5,8 г/см3. Температурный коэффициент объемного расширения у серого олова в 4 раза больше, чем у белого. Внутренние напряжения, которые возникают в местах контакта разных кристаллических решеток, приводят к тому, что материал трескается и рассыпается в порошок. Образующаяся при этом модификация уже теряет свойства металла и становится полупроводником.

Известно, что и белые, и серые кристаллы состоят из одних и тех же атомов олова. Однако основная причина различия - в расположении атомов в кристаллической решетке. От изменения размеров и форм атомных построек совершенно меняются свойства вещества .

Одна модификация переходит в другую тем скорее, чем ниже окружающая температура. При температуре минус 33°С скорость этого превращения достигает максимума. Если же обдать серое олово кипятком, то от сильного нагревания атомы снова перестроятся и олово перейдет обратно в белую разновидность.

Среди металлофизиков господствует мнение, что переход белого олова в серое начинается с «заражения»: на поверхность белого олова попадают частицы серого, и механизм их действия аналогичен действию «затравки» при кристаллизации жидкостей. Однако существует мнение, что для заражения «оловянной чумой» непосредственный контакт белого и серого олова не обязателен.

Несмотря на то, что серое олово по структуре и типу связи между атомами является полупроводником, практического применения для кристаллов серого олова пока почти не найдено - их слишком трудно выращивать, они хрупки, а по электрическим свойствам они не лучше германия и кремния, промышленное производство которых полностью освоено .

Методы по предотвращению образования дефектов, связанных с использованием олова

В настоящее время разработаны методы борьбы с ростом интерметаллидов, появлением усов олова и оловянной чумы, благодаря которым можно избежать или уменьшить вероятность их появления.

Было установлено, что различные материалы конформных покрытий могут помочь уменьшить повреждения, вызываемые усами олова. Покрытия не предотвращают рост усов, но исследования показали, что некоторые покрытия замедляют или тормозят их образование. В некоторых случаях образовавшиеся усы оказываются «запертыми» внутри покрытия, которое предотвращает их развитие, приводящее к коротким замыканиям .

Применение недостаточно толстых или прочных покрытий для сдерживания роста усов является спорным моментом. Покрытия, которые имеют микроотверстия, в общем и целом, бесполезны, так как они позволяют проникать внутрь влаге. Эта влага создает условия для потенциального роста дендритов, а также обеспечивает канал для образования усов. Усы олова очень устойчивы. Они будут расти под покрытием и, если оно не обладает достаточной прочностью, маленькие усики могут прорастать через него .

Кроме того, теоретически существенным источником сдавливающего напряжения в пленках олова может быть коррозия, и, как следствие, она может вызывать рост усов. Поэтому необходимо применять меры по предотвращению сильного окисления и конденсации влаги.

Главной рекомендацией iNEMI Tin Whisker User Group для подавления образования усов является использование никелевой прослойки между оловянным покрытием и основой из меди. Такие параметры, как толщина, пористость и упругость никелевого покрытия, являются очень важными для обеспечения эффективного барьерного слоя для меди . При этом за счет создания такого слоя ограничивается диффузия меди и образование интерметаллидов олова. Также признано эффективным нанесение никеля на подложку из стали.

Рекомендуется избегать нанесения олова поверх латуни, так как такое сочетание металлов, как правило, приводит к образованию усов. Покрытие латуни оловом может быть использовано только тогда, когда нанесен диффузионный барьер из никеля. Минимальная толщина диффузионного барьера из никеля составляет 1,27 мкм .

Если на покрытие воздействует продолжительное механическое сдавливающее усилие, то риск роста усов олова значительно увеличивается. Необходимо провести тщательные испытания, чтобы определить, приведет ли рост усов к снижению надежности изделия.

Оловянная чума в электронной промышленности - явление достаточно редкое. Даже если применяются покрытия из совершенно чистого металлического олова, то после пайки оно растворяется в припойном сплаве, а при наличии примесей олово уже не подвержено оловянной чуме. Именно поэтому олово применяется для пайки и спаянные изделия не разваливаются. В покрытиях выводов компонентов, как правило, не применяется абсолютно чистое олово, к нему обязательно добавляются примеси, даже небольшое количество которых способно избавить от данной проблемы. Если добавить к олову немного, например, висмута, то можно предотвратить оловянную чуму. Атомы висмута в кристаллической решетке олова мешают перестройке, и белое олово остается металлом и не разрушается даже при низких температурах. Кроме того, средством против оловянной чумы стало легирование олова сурьмой, кобальтом и другими металлами. При этом установлено, что алюминий и цинк, наоборот, способствуют процессу образования чумы.

Некоторые производители ограничивают срок хранения компонентов с покрытием из чистого олова при пониженных температурах. Эффект «оловянной чумы» также следует учитывать при использовании припоев с высоким содержанием олова. Так как «оловянная чума» сильно сказывается лишь при температурах ниже -40°C (при около-нулевых температурах процесс трансформации занимает многие годы) её влияние на бессвинцовые компоненты на данный момент изучено слабо.

Заключение

Несмотря на достигнутые успехи, все еще очевидно, что мы не полностью понимаем основы образования усов олова и процесс их роста. Количественных моделей, которые позволяли бы предсказывать и прогнозировать рост усов, не существует. Группа компаний iNEMI Tin Whisker User Group разработала основные методы и нормы, направленные на уменьшение сдавливающего напряжения в пленках олова и тем самым препятствующие образованию усов. Все эти рекомендации основаны на опытных данных. И если для предотвращения оловянной чумы на сегодняшний день имеются проверенные способы, то гарантировать полное отсутствие усов после процесса нанесения олова пока невозможно.

Www.ostec-smt.ru

Иммерсионное олово как финишное покрытие. Надежность - прежде всего! «Технологии в электронной промышленности», №4, 2007

Whisker Evaluation of Tin-Plated Logic Component Leads. Douglas W. Romm, Donald C. Abbott, Stu Grenney, and Muhammad Khan. Texas Instruments. Application Report SZZA037A - February 2003.

Сравним влияние на здоровье металлической, керамической, стеклянной посуды, а также – посуды с антипригарным покрытием и более редкой теперь деревянной и пр.
В комментариях – ценные дополнения.

1. Дерево

На Руси исконно посуда была деревянной. Ели деревянными ложками из деревянных плошек, пользовались деревянными мисками, ковшами и кувшинами. Кроме этого, плели емкости из бересты - солонки, туески для хранения муки, круп.

Известно, что кора берёзы обладает многими лечебными свойствами - от бактерицидных до тонизирующих. Так организм наших предков постепенно накапливал целительные свойства деревьев.

Но важно учесть, что деревянную посуду, расписанную под хохлому, не стоит использовать в качестве пищевой.

2. Медь

Следующей появилась посуда медная. Возможно, и у вас на кухне есть медный тазик или кастрюлька? Ведь во многих семьях посуда из меди и её сплавов передаётся из поколения в поколение. И неудивительно: ею всегда пользовались с удовольствием! Дело в том, что благодаря высокой теплопроводности медь обладает замечательным для кулинарии качеством - тепло равномерно распределяется по поверхности посуды. И поэтому вкусное варенье, ароматный кофе или чудный соус получаются в медной емкости словно сами собой.

Но современная наука несколько притушёвывает наши эмоции - с ее точки зрения, даже очень небольшое количество этого металла разрушает аскорбиновую кислоту в ягодах и фруктах.

И ещё: пища, хранящаяся в медной емкости, теряет витамины, в ней легко окисляются полиненасыщенные жирные кислоты, образуя опасные для организма соединения - свободные радикалы. При частом её использовании не исключены отравления.

Кроме того, медь во влажной среде легко окисляется и на посуде появляется зелёная или сине-зелёная плёнка - патина. При нагревании она взаимодействует с кислотами пищи, образуя вредные для организма соли меди.

Поэтому после мытья тарелку или тазик надо тщательно протереть, не допуская образования плёнки. Если же всё-таки патина появилась, то перед использованием посуды её надо тщательно удалить со всей поверхности. Сделать это можно так: протереть поваренной солью, смоченной уксусом, и сразу промыть сначала тёплой, потом холодной водой.

3. Опасность свинца в керамической посуде

В течение веков в сплавы, из которых изготовляли посуду, добавляли свинец. Печальные последствия этого в наше время хорошо известны учёным: свинец, постепенно накапливаясь в организме человека , приводил к отравлению.

В Римской империи сосуды для вина и прочая кухонная утварь содержали большое количество свинца. В результате продолжительность жизни населения уменьшилась чуть ли не вдвое . Некоторые историки даже считают, что свинцовое отравление римской «верхушки» было не последней причиной упадка могущественного государства.

Также в наше время учёными доказано, что свинец виновен в разрушении здоровья московских князей - вода, которая подавалась в Кремль, текла по свинцовому водопроводу…

Во многих странах мира более четверти века назад был введён запрет на использование свинца в производстве посуды.

Но, несмотря на это, и в наши дни можно запросто стать обладателем вредных кастрюль или, к примеру, чашек.

Тут уместно вспомнить известную историю одной американской супружеской пары.

Как-то, отдыхая в Италии, чета купила красивые керамические чашки. Приехав домой, они не поставили их в буфет за стекло, чтобы любоваться и показывать гостям, а начали активно ежедневно использовать.

Через два с половиной года у обоих из супругов появились признаки свинцового отравления: бессонница, нервные расстройства, внезапные «гуляющие» по разным частям тела приступы боли. Врачи, к которым обращались страдальцы, были в растерянности - они не могли понять, в чём дело.

Мужчине даже сделали две абсолютно ненужные операции, а женщину упорно лечили от заболевания печени.

Но, следуя известной поговорке «спасение утопающих - дело рук самих утопающих», американская чета, «перелопатив» гору специальной медицинской (а может быть, и не только) литературы, сама себе поставила диагноз - отравление свинцом! И он был абсолютно верным, что затем подтвердили специалисты, работающие с ядами.

Давайте попробуем разобраться, как же свинец попал в посуду (ведь чашки же керамические, а не из металла!). Можно предположить, что они были декоративные, а значит, не предназначенные для того, чтобы из них пили чай, кофе и пр. напитки.

Дело в том, что по санитарным нормам при изготовлении декоративной посуды присутствие свинца допускается. Оказываются, его добавляют в краски, чтобы придать гончарным изделиям гладкость и красивый блеск. Но: в инструкции по использованию такой посуды должно быть обязательно написано, что в ней нельзя хранить продукты питания!

Поэтому делаем для себя вывод: если покупаем приглянувшуюся тарелку, чашку, горшочек,- ярко раскрашенные, не стесняемся и обязательно просим у продавца сертификат. А в этом документе ищем сведения о результатах проверки посуды на содержание токсичных веществ. Но, к сожалению, действительность такова, что сертификаты частенько подделывают.

Так что, может быть, лучше и вовсе поостеречься и не покупать керамические изделия с чересчур яркой красной и жёлтой росписью , что почти всегда указывает на присутствие в краске свинца и кадмия.

Кстати, яркий зелёный цвет возможно «подкрашен» медью. А она, кроме того, что сама по себе не полезна, ещё и ускоряет процесс высвобождения свинца. Поэтому для красоты такие чашечки-тарелочки приобретать не возбраняется, а вот для повседневного использования по прямому назначению - специалисты категорически не советуют.

4. Свинец в консервных банках

Кроме посуды источником отравления свинцом могут стать и некоторые консервные банки, так как их элементы соединяются друг с другом припоем, содержащим свинец. Такие банки легко отличить по гофрированному шву и соединительной линии серебристо-серого цвета с неправильными очертаниями. Хотя внутреннюю поверхность банок обычно покрывают специальным составом, это не всегда помогает.

Известны случаи, когда при длительном хранении накапливалось до 3 мг/кг свинца, что намного выше допустимого уровня. Особенно велико его содержание может быть в консервированных кислых продуктах: томатах, фруктовых соках и т.д.

Чтобы не подвергать себя опасности, надо покупать консервы в жестяных банках с гладкими сварными швами , которые находятся между наклейкой и верхним или нижним концом банки.

5. Алюминий

Алюминиевую посуду ещё лет 10-15 назад можно было увидеть практически на каждой кухне. Она легко чистится, а при приготовлении пища в ней не подгорает. Очень хорошо в такой кастрюльке кипятить молоко, варить молочные каши, кисели, овощи для винегрета и салата и пр. Но, как ни прискорбно, вся эта еда получается «сдобренной» алюминием!

И под воздействием молока, как представителя щёлочи, и под влиянием кислой среды готовящихся овощей в микроскопических дозах алюминий «отслаивается» от посуды и благополучно оказывается в нашем желудке. Он не окисляется в воде, но даже она «вымывает» его микрочастички.

Так что, по возможности, ни готовить, ни хранить пищу в алюминиевой посуде не следует (хотя она сгодится для хранения круп и пр. сыпучих продуктов, которые, ясно, в реакцию с алюминием не вступят). Конечно, если вы раз или два сварили ребёнку в алюминиевом ковшике геркулесовую кашу, ничего плохого не случится. Но если вы будете это делать ежедневно, потом не удивляйтесь, что малыш стал ужасно возбудимым.

Ну а если вы себе готовите в посуде из этого металла годами, то одна из существующих гипотез такова: рано или поздно в вашем организме накопится достаточно алюминия, чтобы спровоцировать такие грозные заболевания, как анемия, болезни почек, печени, различные неврологические изменения и даже болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

6. Меламин

Сравнительно недавно на наших кухнях появилась красивая посуда из меламина производства Китая и Турции. По внешнему виду она напоминает фарфор, но значительно легче по весу. Благодаря своему очень привлекательному виду, чистоте красок, она пользуется популярностью у покупателей.

Но эта посуда токсична! Один из источников опасности - соли свинца (опять!), кадмия и других металлов, входящих в состав красок, которыми она расписывается.

Краски, нанесённые методом переводных картинок, не покрывают каким-либо защитным слоем, и они очень легко попадают в продукты.

Другая опасность заключается в том, что в состав меламина входит ядовитый формальдегид . Его выделяют многие пластики, но меламин по результатам специальных исследований это делает особенно сильно - в десятки, а то и в сотни раз превышая допустимую норму . У подопытных животных такие дозы формальдегида вызывают мутагенные изменения в организме и образование раковых клеток.

Санэпиднадзор запретил реализацию меламиновой посуды. Но подойдите к посудному отделу на любом рынке - и вы увидите симпатичные чашечки, тарелки и всевозможные наборы из них.

Кроме меламиновой в продаже можно встретить посуду и из других полимерных металлов.

Специалисты, занимающиеся испытанием и сертификацией этой продукции, считают, что пользоваться ею можно, но лишь при строгом соблюдении инструкции производителя.

Например, если пластмассовая посуда предназначена только для сыпучих продуктов, то жидкость в ней держать нельзя, иначе она может впитать токсичные вещества. Если в инструкции по использованию, например, пластмассовых контейнеров написано, что они - для холодной пищи, то не надо в неё класть горячую и т.д.

7. «Нержавейка» и серебро

Последнее время большую популярность получила посуда из нержавеющей стали - сплава железа, углерода и других элементов. Сталь с добавками 18 % хрома и 10 или 8 % никеля получила широкое применение для изготовления кухонной посуды. Если она изготовлена из качественной стали (и не нарушена технология производства), то не изменяет вкусовых качеств продуктов и безопасна для здоровья. Лучшая марка стали – 304 (или 18/10), несколько хуже – марки 201 и 202. Дешевая нержавеющая посуда из Китая, Индии и пр. стран Азии может быть некачественной и даже опасной для здоровья из-за нежелательных примесей. Впрочем, сейчас ее успешно маскируют под европейскую…

Кастрюли и сковороды из нержавеющей стали предпочтительны с толстым дном - они обеспечивают постепенное нагревание и длительное остывание. Посуду из «нержавейки» нельзя перекаливать - после этого пища в ней будет пригорать.

Напрашивается вопрос: так существует ли вообще совершенно безопасная посуда? Может быть, лучше всего есть с серебряной тарелки серебряной ложкой, а пить из серебряной чашки? Ведь у всех на слуху целебное свойство этого металла и история суворовской армии, где офицеры не болели желудочно-кишечными заболеваниями, так как ели из серебряной посуды, тогда как солдаты в большом количестве умирали от этих болезней?

Действительно, говорят специалисты, ионы серебра подавляют развитие болезнетворной микрофлоры в водных растворах.

Но, оказывается, пища, обогащённая ионами серебра, при длительном употреблении может неблагоприятно воздействовать на нервную систему человека, вызывать головную боль, ощущение тяжести в ногах, ослабить зрение. А если опять-таки пользоваться серебряной посудой постоянно, годами, возможно «заработать» такую серьёзную болезнь, как гастроэнтерит и даже цирроз печени!

8. Эмаль и стекло

Пожалуй, всем требованиям безопасности отвечает старая добрая эмалированная посуда. Она, конечно же, есть в каждом доме. Главное её достоинство - эмаль, которая, благодаря инертности своих составляющих, не взаимодействует ни с солями, ни с кислотами, ни со щелочами. Это и делает эмалированную утварь очень востребованной.

Безусловно, пользоваться такой посудой можно только целой . Ведь в местах повреждений, трещин и сколов появляются желтовато-рыжие пятна, которые не удаляются при мытье. Это - обыкновенная ржавчина. А она, взаимодействуя с кислотами пищи, образует вредные для человека соли железа. Кроме того, при мытье в местах повреждения могут остаться частички чистящего вещества, которые тоже потом попадут в ваш желудок.

Избегайте эмалированной посуды с коричневым, красным и жёлтым внутренним покрытием – в составе этих красителей есть вредные вещества, которые не должны соприкасаться с пищей.

Ещё один вид безопасной посуды - из жаропрочного стекла. Для придания стеклу этих свойств в его состав добавляют элементы, сохраняющие прочность при высоких температурах. Так что бояться, что чайник из такого стекла на огне газа или противень в духовке могут треснуть, раскрошиться и т.п., не стоит.

Но надо помнить, что при использовании жаропрочной посуды, когда она в «горячем состоянии», нужно избегать её соприкосновения с очень холодными поверхностями - тогда кастрюлька лопнет.

Стекло тоже химически инертно, как и эмаль, поэтому посуда из него и с этой точки зрения не представляет опасности. Кроме того, она удобна - хорошо моется и пища в ней красиво выглядит и при варке, и при подаче на стол.

9. Тефлон

Тефлон - это торговое название полимера, используемого для антипригарного покрытия кухонной посуды. И действительно, на тефлоновой сковороде еда не пригорит, даже если мы смажем её поверхность лишь минимальным количеством масла или жира. Заодно и меньше вредных и канцерогенных веществ в пище будет – тех, что образуются при пережаривании пищи.

И в любом случае, чтобы тефлоновая поверхность служила нам «верой и правдой», надо, чтобы она оставалась как можно дольше неповреждённой. Для этого в первую очередь надо завести в хозяйстве деревянные или тефлоновые же специальные лопаточки для переворачивания или перемешивания приготавливаемой пищи. А ещё не ставить на огонь пустую кастрюлю или сковороду.

Кстати, специалисты советуют приобретать посуду с утолщённым дном, так как опыт показывает, что тонкие сковородки, как старательно ни береги их, служат почему-то недолго.

В заключение, несколько советов про посуду, изготовленную из различных материалов.

Для того чтобы любая фарфоровая посуда дольше служила, её надо «закалить». Чашки, блюдца, тарелки и прочее на несколько часов заливают холодной водой. А затем, вынимая по одному предмету, окатывают горячей.

Посуду из эмали тоже «закаляют», но по-другому. Новую кастрюлю заполняют до краёв раствором соли: 2 ст. л. на литр воды и дают закипеть. Затем оставляют до остывания.

Но даже «закалённую» эмалированную посуду лучше беречь и не ставить сразу из холодильника на горячую плиту - от резкого перепада температур эмаль может потрескаться.

И ещё. Оказывается, белая эмаль замедляет поглощение тепла, а значит, у вас уйдёт больше времени на приготовление блюда в такой посуде, чем в кастрюле с тёмной эмалью.

Кстати, для приготовления варенья специалисты считают лучшими ёмкости из эмали или нержавеющей стали.

Тефлон - это очень непрочное антипригарное покрытие. Поэтому для мытья такой посуды не надо применять не только металлические мочалки, но и порошкообразные средства - даже они могут поцарапать тефлон. Мойте сковороды и кастрюли мягкой мочалкой с жидким средством, а затем тщательно протрите полотенцем.

Для микроволновой печи подходит не только посуда из жаропрочного стекла. Можно использовать и другое стекло, если, разумеется, в нём нет примеси свинца. А также фарфор - только на нём не должно быть металлических узоров, в том числе и «золотых» каёмочек». Подойдёт и глиняная емкость - если она глазурованная по всей поверхности (включая и дно). А вот при использовании пластика будьте осторожны - внимательно читайте инструкцию изготовителя.

Олово (= Станум) (Sn)

Причина падения Великой Римской Империи.

В организме человека больше олова накапливается в эмали зубов, ногтях и костях, оно входит в состав желудочного фермента гастрина , оказывает влияние на активность флавиновых ферментов, усиливает процессы роста.

Суточная потребность организма человека – 2–10 мг. Дефицит олова может развиваться при недостаточном поступлении этого элемента (1 мг/день и менее).

В течение суток в организм взрослого человека попадает до 15 мг олова; 3–10% от этого количества всасывается в желудочно-кишечном тракте. В организме в основном олово находится в виде жирорастворимых солей. В тканях олово присутствует в концентрациях от 0,5 до 4,0 мкг/г. На кости приходится 0,8 мкг/г олова, на почки, сердце и тонкий кишечник – 0,1 мкг/г. В мозге новорожденных олово не обнаруживается.

Выделяется олово из организма с желчью и мочой.

Биологическая роль в организме человека . Биологическая роль олова в организме до конца не изучена. Олово входит в состав желудочного фермента гастрина, влияет на активность флавиновых ферментов, способно усиливать процессы роста.

Признаки недостаточности олова : в экспериментах на животных показано, что дефицит олова сопровождается замедлением роста и прироста, нарушением минерального состава внутренних органов, ухудшением слуха у подопытных животных.
Рацион с дефицитом олова у лабораторных животных также вызывает алопецию. Однако эти данные о роли дефицита олова требуют подтверждения.

При избыточном поступлении олово накапливается в печени, почках, скелете и мышцах.
Органические соединения олова при введении в желудочно-кишечный тракт проявляют выраженный кумулятивный эффект с последующим развитием хромосомных аберраций в клетках костного мозга.

Избыток олова вызывает нарушение некоторых функций мозга , причем больше других страдают дети и жители городов, которые не имеют возможности выезжать за город, или живут поблизости от автодорог.

Основные проявления избытка олова : постоянные головные боли расстройства зрения; раздражение кожи; станиоз (изменения в легких), снижение аппетита, металлический привкус во рту, тошнота, боли в животе, кишечнике, диарея, увеличение печени, повышение уровня трансаминаз в крови, гипергликемия, снижение содержания в организме цинка и меди.

По результатам анализа костей древних индейцев Северной Америки, возраст которых насчитывал 1600 лет, и сравнения их с костями американцев и англичан, умерших за последние годы, оказалось, что в костях наших современников олова содержится в 700–1200 раз больше, чем в костях древних жителей Земного шара .

Американский историк медицины Сибери Дж. Джилфиллан выдвинул гипотезу, что Рим пал из–за избытка олова . Известно, что в Древнем Риме вместо воды обычно употребляли вино, подслащенное сгущенным соком винограда. Готовили этот продукт в оловянных котлах . Виноград и сам по себе в небольших количествах содержит олово, не говоря уже об о лове, которое попадало в вино со стенок котлов. Избыточная концентрация олова оказалась губительной для здоровья римлян, которые, вместо воинственных наступлений и защиты своих стен, были озабочены только желудочно-кишечными проблемами .

Тем временем привычка подслащивать вино перекочевала и в другие европейские страны, в которых монахи часто готовили вино в такой же посуде. Поэтому в Средневековье одной из самых распространенных болезней монахов , которые любили попивать вино, была так называемая «кишечная колика» , а также зрительные и психические нарушения . Только в VII веке выяснилось, что причиной тому было олово.

Компания Molex взяла на себя обязательство поддержать своих клиентов в их переходе на продукцию, не содержащую свинец.

Более 50 лет пайка свинцовыми припоями использовалась практически во всей электронной промышленности при установке компонентов на печатные платы. Тем не менее будущее этой технологии находится под большим вопросом в связи с растущим беспокойством, вызванным увеличением содержания свинца в почве и, в конечном счете, проникновением свинца в питьевую воду. Несмотря на научное подтверждение, которое доказывает, что влияние электронной промышленности на содержание свинца в окружающей среде чрезвычайно мало, существует движение за запрещение использования свинца в электронной промышленности.

В октябре 2002 года в Европе было одобрено законодательство, запрещающее использование свинца в большинстве электротехнических и электронных изделий начиная с 1 июля 2006 года. Дополнительное законодательство, определяющее использование свинца в европейской автомобильной промышленности, вступило в силу 1 июля 2003 года. Хотя законодательство напрямую касается лишь Европейского Сообщества, все компании, которые осуществляют поставки в Европу, также должны подчиняться новым правилам. Компания Molex взяла на себя обязательство поддержать своих клиентов в их переходе на продукцию, не содержащую свинец. Компания начала переход к продукции, не содержащей свинец, в 2000 году. Этот процесс должен быть завершен к июлю 2006 года.

Свинец в электронике

В электронных изделиях есть три основных компонента, содержащих свинец: припой, покрытие контактных площадок печатных плат и покрытие выводов электронных компонентов. В типичном паяном соединении припой является основным фактором, опредеющим наличие свинца. Соответственно покрытие печатной платы и выводы электронных компонентов оказывают на содержание свинца значительно меньшее влияние. В результате, первые шаги к сокращению содержания свинца в электронных изделиях были направлены на поиск сплава, позволяющего заменить традиционные, содержащие свинец припои. В настоящее время припой используется в большинстве случаев установки электронных компонентов на печатную плату:

• технология поверхностного монтажа (используется припой в виде пасты, которая наносится на поверхность печатной платы с помощью специального шаблона или трафарета);
• монтаж в отверстия платы (используется расплавленный припой, который находится в специальной ванне);
• ручная пайка с помощью паяльника (как правило, припой применяется в виде проволоки, тонкой трубки или ленты).

В результате многочисленных экспериментов, которые проводились в течение последних нескольких лет, в качестве замены содержащих свинец припоев было предложено семейство сплавов олова, серебра и меди (SnAgCu).

Для технологии поверхностного монтажа сплав SnAgCu, по всей вероятности, станет наиболее популярным решением. Возможно, наибольшей проблемой для использования такого сплава в качестве припоя является более высокая температура плавления. Например, температура плавления сплава SnAgCu составляет 217°C, в то время как сплав олова и свинца Sn37Pb плавится при температуре 183°C. Соответственно, технологический процесс потребует увеличения температуры пайки до240–260°C.

Законодательство

Европа стала инициатором движения за запрещение использования свинца в промышленности. В конце 2002 года европейский парламент одобрил две резолюции, регламентирующие влияние отходов элетротехнической и электронной промышленности на окружающую среду. Как часть этих законодательных актов использование свинца в большинстве изделий запрещается или сильно ограничится. Резолюции, которые называются «Отходы электрического и электронного оборудования» (The Waste Electrical and Electronic Equipment- WEEE) и «Ограничение опасных веществ» (Restriction of Hazardous Substances - RoHS) требуют сокращения использования содержащих свинец материалов начиная с 1 июля 2006 года.

Дополнительно к этим двум резолюциям Европейское Сообщество приняло также резолюцию «Утилизация автомобилей» (End-of-Life Vehicles-ELV), определяющую использование свинца в автомобильной промышленности. Хотя использование свинцовых припоев в автомобилях временно разрешено, это разрешение не распространяется на применение разъемов с покрытием, содержащим свинец.

В Японии нет законодательства, запрещающего использование свинца в электронике. Тем не менее существует два закона, которые, если применить их вместе, ясно указывают, что такой запрет может быть введен. Первый закон - «Переработка бытовых электронных изделий в Японии», определяет, что производители должны предпринять меры по утилизации телевизоров, холодильников, стиральных машин и т. д. начиная с апреля 2001 года. Второй закон запрещает производителям выброс любых вредных веществ в окружающую среду.

В Соединенных Штатах не существует четких ограничений по использованию свинца в электрическом или электронном оборудовании.

Как это влияет на разъемы

Компания Molex достаточно подробно исследовала влияние, которое может оказать запрещение использования свинца на производителей разъемов и их изделия. Покрытие контактов и пластиковый корпус разъема являются основными элементами разъемов, наиболее чувствительными к последствиям применения сплавов, свободных от свинца.

Основным содержащим свинец элементом в разъеме является покрытие контактов (терминалов). Многие терминалы покрываются оловянно-свинцовым сплавом (как правило, гальваническим методом) для обеспечения пайки, а также для создания надежного электрического контакта при беспаечных технологиях, таких, как обжим проводников или запрессовка выводов в печатную плату. Требования, предъявляемые к покрытию терминалов при использовании любой из упомянутых выше технологий, должны учитываться при выборе альтернативного сплава для такого покрытия. Так, покрытие, предназначенное для пайки, должно обладать свойством смачивания поверхности расплавленным припоем и обеспечивать надежность паяного соединения. В случае непаяных соединений (обжим провода в контакте, соединение контактных элементов) покрытие дожно обеспечивать соответствующее переходное сопротивление контактной пары, которое не должно ухудшаться со временем и под воздействием климатических условий. Кроме этого, покрытие должно обеспечивать определенное количество сочленений контактной пары. Технология запрессовки контактов в печатную плату требует от покрытия определенного коэффициента трения. Кроме перечисленных факторов не содержащее свинец покрытие должно быть устойчиво кросту «оловянных волосков». Под термином «оловянные волоски» подразумеваются микроскопически тонкие кристаллы чистого олова, которые появляются на поверхности сплава с большим содержанием олова. В случае роста «оловянных волосков» существует опасность, что кристаллы олова могут вызвать короткое замыкание соседних проводников или контактных пар.

Хотя диэлектрические материалы корпусов разъемов (в большинстве случаев - разного вида пластмассы) не содержат свинец, запрещение использования свинца оказало на технологию их производства значительное влияние. Это влияние в основном обусловлено повышенной температурой плавления (240–260°C) используемых припоев. Пластик корпуса должен выдержать такую температуру без сколько-нибудь заметной деформации материала. В настоящее время существуют специальные пластмассы, которые применяются при изготовлении корпусов разъемов для технологии поверхностного монтажа. Такие пластмассы выдерживают температуру пайки традиционных припоев, но их способность сохранять свои свойства при использовании свободной от свинца технологии еще до конца не исследована. При этом исследование пластмассы лишь как материала не дает требуемого результата, так как форма корпуса и толщина стенок оказывают значительное влияние на стойкость к деформации и изменению цвета при повышенных температурах.

Примечания:

1. Вероятность роста «оловянных волосков» при использовании чистого олова, сплавов олова и висмута, олова и серебра немного выше, чем при использовании сплава олова и свинца. Использование никелевого барьера между материалом контакта и покрытием контакта существенно уменьшает такую вероятность. Компания Molex, как правило, использует никелевый барьер толщиной 1,25 микрон.
2. Исследования показали, что при использовании сплава олова и меди вероятность роста «оловянных волосков» выше, чем при использовании чистого олова.
3. При использовании в качестве покрытия сплава олова и висмута есть вероятность того, что при контакте такого покрытия с традиционными покрытиями, содержащими свинец, может образоваться сплав олова, свинца и висмута с температурой плавления 96°C. Такой сплав трех металлов может образоваться в точке контакта, что может существенно повлиять на надежность изделий, работающих в условиях повышенных температур.
4. Для сплавов олова и висмута, олова и меди очень трудно контролировать технологический процесс. Так,прииспользовании сплава олова и висмута, висмут может осаждаться существенно быстрее, что приведет к нарушению технологии.
5. Использование для покрытия сплава олова и серебра требует применения специальных, очень сложных реагентов, обеспечивающих одновременное и равномерное нанесение олова и серебра. Изготовление и утилизация таких реагентов является чрезвычайно трудной задачей.
6. Стоимость отходов производства при использовании контактов, покрытых сплавом олова и висмута меньше, чем при использовании сплавов олова и свинца, олова и меди. Такие отходы, как правило, подвергаются переработке производителями медных сплавов. Присутствие висмута является недопустимым припроизводстве таких сплавов.

Технологии

Покрытие контактов

Для обеспечения перехода на технологию, свободную от содержания свинца, компания Molex предложила универсальное решение, которое предполагается использовать в большинсве отраслей независимо оттого, в какой стране размещается производство. Наилучшей заменой существующему сейчас сплаву для покрытия контактов является чистое олово. Компания Molex идругие производители разъемов применяют этот металл для покрытия контактов напротяжении более двадцати лет. Тем не менее при поиске наилучшего решения проводились эксперименты и с другими металлами и их сплавами. Так, помимо чистого олова, исследовались сплавы олова и висмута (SnBi), олова и меди (SnCu), олова и серебра (SnAg), золота, нанесенного на сплав палладия и никеля (Au flash/PdNi) и золота, нанесенного на палладий (Au flash/Pd). Результаты экспериментов сравнивались по многим параметрам с результатами, полученными при использовании традиционной технологии. В качестве основных параметров можно привести следующие:

• смачиваемость припоем (легкость пайки);
• обеспечение надежного паяного соединения;
• сопротивляемость росту «оловянных волосков»;
• совместимость с существующей технологией;
• переходное сопротивление в месте контакта;
• износостойкость;
• коэффициент трения;
• технология нанесения покрытия;
• стоимость отходов производства;
• стоимость сплава.

В настоящее время при пайке в качестве покрытия контактов применяется сплав, состоящий из 90 весовых частей олова и 10 весовых частей свинца. Таблица1 показывает сравнение применения указанного сплава и металлов (и их сплавов), которые могли бы его заменить.

Как видно из таблицы 1, лучшим кандидатом для замены сплавов с содержанием свинца является чистое олово. Если бы не вероятность роста «оловянных волосков», чистое олово могло бы стать такой заменой в 100% случаев.

Выбор чистого олова для покрытия контактов был подтвержден и другими производителями разъемов. Такие компании, как Molex, Tyco Electronics, FCI и Amphenol опубликовали совместное заявление с обоснованием использования чистого олова для покрытия контактов разъемов.

Корпуса из пластмассы

Некоторые из термопластических материалов, используемых для изготовления корпусов разъемов, применяются при SMT-технологии. Однако сплавы, выступающие основными кандидатами на замещение сплавов ссодержанием свинца, имеют существенно более высокую температуру плавления. Ожидается, что температура пайки при использовании новой технологии будет достигать 260°C. При этом устанавлемые компоненты должны выдерживать такую температуру в течение 120 секунд.

Температура плавления и температура размягчения (Heat Deflection Temperature; стандарт ISO R 75) являются основными характеристиками, которые определяют способность пластмассы сохранять свойства при повышенной температуре. Температура плавления, определяющая момент перехода пластмассы из жидкого состояния в твердое, является важным параметром, так как пластмасса должна находиться в жидком состоянии при процессе формовки изделия. Температура размягчения - это относительная величина, определяющая способность пластмассы выдерживать под определенной нагрузкой заданную температуру в течение некоторого промежутка времени. В целом, применительно к свободной от свинца технологии поверхностного монтажа, пластмасса дожна иметь температуру плавления выше 260°C. При этом температура размягчения тоже должна быть выше 260°C. Однако существует так называемая «серая зона», в которой материал с точкой плавления 260°C может иметь такую же или немного меньшую температуру размягчения. Причем и в этом случае применение конкретного изделия может быть признано допустимым при проведении ряда исследований и экспериментов. Такие исследования проводятся по утвержденной и открыто опубликованной методике тестирования изделий на совместимость с технологией поверхностногo монтажа при использовании сплавов, не содержащих свинец.

В таблице 2 приведены температура плавления и температура размягчения для наиболее распространенных пластмасс, используемых в настоящее время при изготовлении корпусов разъемов.

Некоторые материалы, например, PPA, PA46 и LCP выдерживают температуру, требуемую технологией поверхностного монтажа при использовании сплавов, не содержащих свинец. Изделия из некоторых материалов (PCT и PPS) должны быть подвергнуты дополнительным испытаниям. В результате увеличится цена на все разъемы, в которых потребуется замена корпусов на новые, выполненные из высокотемпературных пластмасс.

Стратегия прехода

Компания Molex при разработке стратегии выбора материалов в этот переходный период исходит из уверенности, что в промышленности некоторое время будут использоваться как содержащие свинец, так и бессвинцовые сплавы. В течение этого времени будет создано и внедрено большое количество новых изделий, номенклатурных номеров, специальных маркировок и этикеток. Частью стратегии является стремление избежать появления новых номенклатурных кодов там, где это возможно.

Предлагается двухступенчатый переход к технологии, не содержащей свинец. В качестве первого шага будет осуществлен только переход на контакты с покрытием, не содержащим свинец. На этом этапе мы умышленно не касаемся температурной совместимости материала корпуса разъема. Технология, которой владеет компания Molex, гарантирует отсутствие риска при переходе от традиционных сплавов, используемых для покрытия контактов, к покрытию из чистого олова при использовании припоев, содержащих свинец. Как результат, нет необходимости в создании новых номенклатурных номеров, поскольку потребительские свойства изделий не меняются. Такие контакты будут обозначаться как «не содержащие свинец».

На втором этапе будет проведено испытание пластмасс, используемых для изготовления корпусов разъемов, при температуре, определяемой технологией поверхностного монтажа с использованием сплавов, не содержащих свинец. Для разъемов, которым потребуется изменение материала корпуса, будут созданы новые номенклатурные номера. Такие изделия будут обозначаться как «совместимые с технологией поверхностного монтажа при использовании сплавов, несодержащих свинец».

Техническая информация "оловянные волоски"

Чистое олово и сплавы с высоким содержанием олова попали в зону повышенного внимания в связи с проблемой образования «оловянных волосков». Такие «волоски», представляющие собой тонкие кристаллы олова, могут самопроизвольно вырастать на поверхности олова или оловосодержащего сплава и, в некоторых случаях, стать причиной короткого замыкания электрических цепей. Возможная причина появления этих кристаллов - внутреннее напряжение в структуре сплава.

Несмотря на значительные усилия в области исследования этого явления, фундаментальный механизм, который приводит к образованию «оловянных волосков», до сих пор не ясен. Хотя и не был выявлен единственный определяющий фактор, есть мнение, что на рост волосков оказывают влияние следующие факторы:

• внутреннее напряжение материала;
• температура;
• влажность;
• цикличность изменения температуры.

Компания Molex начала исследование природы этого явления в 1999 году и продолжает эксперименты в настоящее время. Результаты опубликованы и доступны на сайте
www.molex.com.