為什麼近代電子相機鏡頭容易莫名故障?


你是否曾在你新購入的數位相機或鏡頭上發現一個奇怪的標記:兩道循環箭號頭尾相連,中間有一個阿拉伯數字「10」?

也有25年以及50年的CHINA RoHS標記

這意味著什麼?很多人對此感到不解。對此,Nikon歐洲分公司說明如下:

This symbol indicates that the lens meets Chinese regulations regarding the use of environmentally friendly material used in the construction of the lens or camera. In China all items that meet these legations must display the above symbol. Any items that do not meet the Restriction of Hazardous Substances (RoHS) regulations can no longer be imported into Europe so no similar logo is required for Europe .

簡而言之,那是為了符合歐盟以及CHINA RoHS規範所做的標示。

21世紀開始,許多電子類產品都導入了環保要求的製造規範,如歐盟與CHINA RoHS。為了符合這類規範,製造廠商必須使用無害製程,無鉛(或極低含量)焊錫就是其中之一。

但是10(或者25、50)代表什麼?循環箭號中的數字代表「環境友善使用期」(Environment Friendly Use Period)的年限:意指該產品保證不會洩出有害物質的年限。這個年限到了之後,產品就面臨必須回收的問題。有些高價位的電子商品使用的材料年限可達25年或50年之久,有些則短到5年就必須回收。

不過……幾乎沒人會想到要把相機或鏡頭拿去資源回收吧?我們會想盡辦法再利用它,包括維修、整理、轉賣等等。

作為使用者,我們可能還必須要瞭解一個自然界的詭奇現象:無鉛製程電子產品的「錫鬚」(Tin Whiskers)。

何謂錫鬚?

錫鬚是連接電子元件的高純度錫焊料受到各種不明因素誘發的金屬晶體,會在焊錫表面上形成突出絲狀物,長度不一,生成時間或長或短,從數個月到數年不等。錫鬚生長機轉經過各國研究(包括美國NASA在內)多年,仍莫衷一是。

它的嚴重性在於錫鬚會造成電子接點短路,導致各類故障。人們早在上一個世紀就發現錫鬚,並且知道焊錫內加鉛能抑制錫鬚的成長。但是加鉛與現代環保要求的製程互相抵觸,錫鬚問題一發不可收拾。

錫鬚造成電子線路短路事件層出不窮,它發生在一般3C消費商品,頂多就是功能故障;但是如果發生在太空梭內、核電廠控制機組、醫院的侵入性治療儀器,一旦短路,可能會發生無法挽救的遺憾。

所以現在的RoHS相關規範,都把精密儀器如醫療、軍事、航太產業界使用器材暫時排除在外,等待錫鬚問題解決。也就是說,這些特殊器材所使用的焊錫內仍舊含鉛。

我們都知道無鉛製程對環境比較友善,但無鉛的環境卻很難抑制錫鬚的成長,導致電子線路異常故障。這對大幅電子化的攝影器材來說,不啻是一場夢魘,因為你無法預知它何時會發生。

當然一定會有人宣稱他的電子化AF鏡頭或器材使用多年,卻老當益壯毫無問題。然而,當我們遵守RoHS規範使用無鉛製程,購買電子化器材時,我們就必須承擔不知何時會發生故障的風險。或許這只是杞人憂天,或許,這也是攝影器材電子功能不斷進化的循環中,人們必須付出的代價。

至於無鉛光學玻璃的環保與光學表現議題,那又是另一層次的憂慮了。

參考資料:

1. NASA專題研究(PDF文件)
http://nepp.nasa.gov/whisker/
http://nepp.nasa.gov/…/2006-Leidecker-Tin-Whisker-Failures.…
http://nepp.nasa.gov/…/…/tech_papers/2011-kostic-pb-free.pdf (41頁後開始有關錫鬚的報告)
2. Ken Rockwell的相關報導:
http://www.kenrockwell.com/tech/2012-07.htm
3. 行政院國家科學委員會補助專題研究計畫:以電流驅動錫晶鬚的成長之研究(PDF文件)
https://ir.nctu.edu.tw/handle/11536/101346
4. Nikon歐洲分公司聲明:
https://www.nikonimgsupport.com/eu/BV_article?articleNo=000005915&lang=el
5. RoHS規範:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%B1%E5%AE%B3%E6%80%A7%E7%89%A9%E8%B3%AA%E9%99%90%E5%88%B6%E6%8C%87%E4%BB%A4
6. 中國RoHS規範:
https://en.wikipedia.org/wiki/China_RoHS

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