Make:Valamit

Ónbajusz

2011. augusztus 12. - Make Valamit

Ha valaki nem tudná, mi a címbeli dolog... ez az egyik következménye a 'sötétzöldek' áldásos tevékenységének, ami miatt egyszer még tökön fogok rúgni egy Greenpeace-est. Nem elég hogy egy átlag alaplap kevesebb mint fél év alatt öregszik el, a múlté már az öreg, de évekig hibátlanul szolgáló alkatrész is. Egészen biztos vagyok benne hogy mindenki tapasztalta már vagy legalább egy ismerőse mesélte a hirtelen napról-napra elromott elektronikai eszköz történetét, legyen az egy PC ami hirtelen instabillá válik, a be nem kapcsoló két éves mobiltelefon, vagy az út szélén világító Check Engine lámpával álló autó, aminek a javítása egy havi átlagkeresettől is többe került.

rohs_marks.gif

Az utóbbi egyik oka lehet, hogy a '90-es végén készült európában gyártott autók kábelezéséhez olyan anyagokat használtak, amik környezetbarátak és idővel mint egy teszkósszatyor a napon, széthullanak a vezetékek szigelései. Ezután bármelyik elektronikai hiba elhárítása a félmilliót kóstáló kábelkorbács cseréjével kezdődik; ha valaki csodálkozna, hogy egy újnak kinéző V12-es S-Klasse miért kerül néha egymilliónál is kevesebbe - ezért.

A másik, szerintem sokkal súlyosabb és főleg hosszabb távra ható problémát egy egyszerű kis változtatás okozza. A elektronikai alkatrészek lábait (már ha van neki), régóta ónozzák, hogy könnyebb legyen beforrasztani. Még az elektronika aranykorában ('70-es évek) rájöttek, hogy ha az ónhoz minimális mennyiségű (4%) ólmot adagolnak, könnyebben forrasztható az alkatrész, csökken az ón olvadáspontja és kicsivel rugalmasabb is lesz, azaz hosszabb távon fogja az alkatrészt tartani. Jöttek a sötétzöldek és - jaj! ólom! ugye nem akar szárazságot, nyomorék gyermekeket és egy kiszáradt élhetetlen bolygót maga után hagyni? - kitalálták hogy _teljesen_ eliminálni kell a folyamatból az ólmot. Emiatt ugyan picit magasabb hőmérsékleten kellett forrasztani az alkatrészeket, de hát ez ugye kis ár egy szép zöld Földért. Minden rendbejött, nem?

1998 május 19-én megszakadt a kapcsolat egy, a szép zöld Föld felett geostacionárius pályán keringő műholddal, ami felelős volt többek között az amerikai bankok és az ATM-ek közötti kommunikációért, valamint az akkor még népszerű 'csipogók' (beeper - kb. egy mobil, amin csak sms-t tudsz fogadni) üzenetküldéséért. A műholdat másnap elveszettnek nyilvánították, hetekig nem álltak helyre az érintett szolgáltatások. Nem brit tudósok szerint a műhold a másodlagos navigációért felelős processzor hibája miatt elfordult a Föld felszínétől. Mai tudásunk szerint a Galaxy IV hibáját minden valószínűség szerint egy ónbajusz okozta.

 

 

 

 

 

 

 

 



Ónbajszok egy SSOP tokozású alkatrész lábai között

Az ónbajusz (tin whisker) kialakulásáért több dolog hibáztatható, kezdve a beónozott felület alatti láthatatlan mechanikai feszültségtől a páratartalomig - viszont a régi, ólomtartalmú ónnal bevont alkatrészeket a probléma szinte teljesen elkerülte. Az STMicroelectronics nem kis pénzt ölt először abba hogy az ólmot kizárja a gyártási folyamataiból, aztán amikor az ónbajusz probléma megjelent, akkor kutatásba, hogy hogyan lehet megelőzni ezeknek a kialakulását. Réz és ón találkozásakor egy átmeneti fém képződik a határvonalon (Cu6Sn5), és ennek a fizikai kiterjedése határozza meg a felületi ónréteg bajuszképzésre való hajlandóságát. Kitartó munkával sikerült elérniük, hogy az ónbajusz-képződés 80%-osan csökkenthető az ólomtól mentes gyártási folyamatban, és egy 2006-os JEDEC ajánlásban le is írták a folyamatot.

Hol itt a probléma? Ha megnézzük a két dátumot, kapunk egy tíz éves időintervallumot, amikor a gyártók több-kevesebb sikerrel próbáltak úrrá lenni a megvadult bevonaton. A tíz év alatt kiderült, mekkora hibát tud okozni egy az emberi hajszálnál százszor vékonyabb (1-2um) és sokkal rövidebb (9mm) óndarab, ami akár 10mA-t tud vezetni.

* Merevlemezek steril terében relatíve kevés alkatrész van ami ónbevonatot visel, de azért van, pl a fejek flexibilis kábelének a vége, ill. a fejmozgató elektronika is. A letört ónbajusz okozott már csapágyhibát, illetve felületi karcokat az adathordozó lemezek felületén.

* Lassan már nem csodálkozunk, sőt el is várjuk hogy az életünket egyébként is csak nehezebbé tevő számítógépekben jópár gigahertz-zen ketyegő processzor legyen. 3Ghz feletti frekvencián egy ónbajusz képes antennaként viselkedni, azaz képes zavaró mikrohullámok kibocsátására, ill képes azokat zavarjelként venni!

* Az amerikai FDA jogi okokból a gyártó cég nevét nem tette közzé, de bevonták egy bizonyos gyártótól származó összes pacemakert, mert a benne órajelként felhasznált kristály tokozásán keletkező bajusz leállította az életmentő eszközt. Érzett szorítást... vagy egy kis impulzust mostanában a mellkasában?

* 2005 április 15-én az ónbajusz egy még ijesztőbb tulajdonságára derült fény: ha elég nagy áram folyik át rajta, az elpárolgó ón képes az áramot vezető plazmává változni, ami tovább és főleg még nagyobb árammal tud elektromos ívet tartani. Az esemény a Connecticut állambéli Millstone atomerőmű leállását okozta, a hiba a gőznyomást felügyelő rendszerben keletkezett.

* az összes SSOP tokozású alkatrész lábai olyan közel vannak egymáshoz, hogy állandó ónbajusz-képződéssel kell számolni, egy időben ennek megpróbálták az elejét venni azzal hogy a beforrasztott alkatrész bevonták lakkal, de a tizenhárom éve süketen felettünk keringő Galaxy műhold áramköreit is így készítették...

Mit lehet csinálni? A régebbi alkatrészek esetében leginkább csak reménykedhetünk, hogy minél tovább hibátlanul szolgál, illetve hamarabb megy tönkre egy kiszáradt kondenzátor miatt, mint hogy egy ónbajusz okozzon problémát. A mérnökök tanultak az esetből. Az új alkatrészeknél már erősen csökkentették a bajuszképződés lehetőségét, itt már inkább a 'digitális elöregedéssel' kell számolni. (a Te telefonod tud HD-videót lejátszani? neeem? hol élsz te?).

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.