Les gens,
Il est difficile de croire qu'en juillet, nous célébrerons le9e anniversaire de l'avènement de la directive RoHS. Le moment semblait donc bien choisi lorsqu'on m'a récemment demandé de prendre la parole devant le chapitre SMTA de Boston sur le thème "The Status of Lead-Free 2015 : Une perspective".
Un aperçu de l'ensemble de la présentation de 75 minutes serait un peu long, je vais donc aborder trois des "questions" que j'ai couvertes.
- Q : Cela fait maintenant près de neuf ans que la directive RoHS interdit l'utilisation du plomb dans les soudures. Comment les assemblages sans plomb ont-ils fonctionné ?
R : Plus de 7 000 milliards de dollars de produits électroniques ont été produits depuis l'entrée en vigueur de la directive RoHS, sans problème majeur de fiabilité. Un cadre supérieur, dont l'entreprise a vendu des centaines de millions de dispositifs sans plomb depuis 2001, ne signale aucun changement dans la fiabilité sur le terrain.
Le défi que la mise en œuvre de l'assemblage sans plomb a posé à l'industrie ne doit pas être minimisé, mais des dizaines de milliards de dollars ont été dépensés pour la conversion. En outre, des modes de défaillance sont apparus qui n'étaient pas courants dans l'assemblage étain-plomb, tels que les défauts de tête dans le pilier et les défauts de grappage. Mais les assembleurs ont travaillé dur, avec leurs fournisseurs, pour faire de l'assemblage sans plomb un problème presque inexistant.
Certains me demandent comment je peux affirmer que l'assemblage sans plomb n'est pas un problème. Mon bureau se trouve de l'autre côté du couloir, à côté de personnes qui achètent des millions de dollars d'électronique par an pour Dartmouth. Il y a plusieurs années, je leur ai demandé ce qu'ils pensaient des performances des produits électroniques depuis le passage au sans-plomb. Ils m'ont répondu : "Qu'est-ce que le sans-plomb ?". Si des gens qui achètent des millions de dollars d'électronique n'ont même pas entendu parler du sans-plomb, cela ne doit pas être un gros problème.
- Q : Compte tenu des difficultés d'approvisionnement, existe-t-il un consensus au sein de l'industrie ? La conversion sans plomb pour les assembleurs militaires, médicaux, aérospatiaux, etc. qui continueront à être exemptés ?
R : Le principal problème est d'obtenir des composants avec des fils d'étain-plomb, en particulier des billes BGA. De nombreux assembleurs refont les BGA, ce qui est devenu une technologie mature, bien qu'avec un coût supplémentaire. Au fil des années et de la confiance dans la fiabilité à moyen et long terme du sans-plomb, certains exemptés pourraient passer au sans-plomb. Cependant, je pense que les applications critiques ayant des exigences de fiabilité de 40 ans doivent être extrêmement prudentes avant de passer au sans-plomb. Il peut y avoir des problèmes de fiabilité subtils qui peuvent apparaître après 40 ans et qui n'ont pas été détectés lors des essais accélérés. L'un des problèmes est le vieillissement. Même à température ambiante, les soudures sont à plus de 50 % de leur température de fusion sur l'échelle absolue (300K/573K = 0,52). Le vieillissement peut donc se produire à température ambiante. Certaines recherches suggèrent que les alliages sans plomb pourraient être plus affectés par le vieillissement que les alliages étain-plomb.
- Q : Il a été dit que vous affirmiez que l'assemblage sans plomb présentait certains avantages. Est-ce vrai ?
R : Je suis coupable. La soudure sans plomb ne coule pas et ne s'étale pas aussi bien que la soudure étain-plomb. Cette propriété peut entraîner un mauvais remplissage des trous lors du soudage à la vague et d'autres problèmes d'assemblage. Toutefois, ce mauvais mouillage et étalement signifie que les pastilles peuvent être plus rapprochées sur un circuit imprimé sans risque de court-circuit, comme le montre l'image ci-dessous. Votre téléphone portable serait probablement plus gros s'il était assemblé avec de la soudure étain-plomb.
Figure : La soudure sans plomb ne coule pas aussi bien que la soudure étain-plomb. Il est donc possible de réduire l'espacement des pastilles lors de l'assemblage avec de la soudure sans plomb, sans court-circuit électrique. Avec l'aimable autorisation de Vahid Goudarzi.
Si vous êtes intéressé par l'intégralité de la présentation, vous pouvez la consulter ici.
Santé,
Dr. Ron
