Gente,
Il mio recente post sui baffi di stagno mi ha fatto tornare in mente il parassita dello stagno. Devo ammettere che, con tutte le legittime preoccupazioni sull'affidabilità dei baffi di stagno, sono sorpreso che non ci sia stata una preoccupazione parallela per i rischi della peste dello stagno.
Certo, la peste di stagno è molto più rara dei baffi di stagno. Sebbene molti si lamentino del fatto che non capiamo i baffi di stagno, possiamo crearli facilmente e farli sparire nella stragrande maggioranza dei casi. È stato invece dimostrato che è molto difficile creare la peste dello stagno.
Per coloro che desiderano un aggiornamento sui parassiti dello stagno, consultare questo post del blog o ilmio documento di indagine"Tin Pest: Elusive Threat in Lead-Free Soldering?". Journal of Failure Analysis and Prevention, volume 10, numero 6, dicembre 2010, pagg. 437-443(7).
La peste dello stagno è il risultato di una trasformazione allotropica dello stagno dalla sua fase beta (stagno bianco o normale) alla sua fase alfa (stagno grigio) a temperature inferiori a 13oC. Questa trasformazione è accompagnata da un cambiamento di densità da 7,31 g/cm2 a 5,77 g/cm2. La riduzione della densità impone allo stagno di espandersi, distruggendo così la struttura dell'oggetto di stagno originale o del giunto di saldatura, come si vede nella figura seguente.
Dato che l'infestazione da stagno è così rara, perché me ne preoccupo come esposizione all'affidabilità? Con miliardi di giunzioni a saldare in circuiti stampati di importanza critica esposti al freddo per molti anni, sembrerebbe inevitabile che si formi un'infestazione da stagno. L'effetto del freddo è cumulativo, non si annulla quando il clima diventa più caldo. Le applicazioni più a rischio sono le automobili, le torri di telefonia mobile e le apparecchiature militari.
Non mi sorprenderebbe che, con la tipica mitigazione del baffo di stagno, la piaga dello stagno non mitigato possa essere più comune.
Qual è la soluzione? Aggiungendo circa lo 0,5% di antimonio o il 2% di bismuto alle saldature prive di piombo, è possibile eliminare essenzialmente la contaminazione da stagno. Un ulteriore vantaggio sarebbe la soppressione della formazione di baffi di stagno. Tuttavia, l'aggiunta di queste piccole quantità di antimonio o bismuto alle saldature senza piombo richiede una valutazione approfondita. Anche queste piccole aggiunte di elementi di lega possono modificare drasticamente le proprietà di una saldatura.
Buone vacanze!
Dr. Ron
