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Uso di stagno e argento nell'elettronica dopo la RoHS

Gente,

In un recente post abbiamo discusso del fatto che le temperature di fusione più elevate delle saldature senza piombo richiedono temperature di saldatura a riflusso più elevate, e quindi un maggiore utilizzo di elettricità negli assemblaggi senza piombo. Tuttavia, come abbiamo calcolato, questo maggiore utilizzo di elettricità è molto ridotto rispetto a tutta l'elettricità utilizzata nel mondo.

Un'ulteriore preoccupazione espressa da alcuni è l'affermazione che la RoHS, con il suo requisito di assenza di piombo, in realtà peggiora l'ambiente perché nelle saldature senza piombo vengono utilizzati più stagno e argento. L'aumento dell'uso di questi metalli crea inquinamento nelle miniere e fa salire alle stelle il prezzo di questi metalli. Esaminiamo queste affermazioni.

Prismark ha stimato che nell'elettronica vengono utilizzate circa 90.000 tonnellate di stagno, di cui circa 80.000 per la saldatura a onda e 10.000 per la saldatura SMT. È importante ricordare che le saldature per l'elettronica sono un sottoinsieme di tutte le saldature: tutte le saldature (leghe per la brasatura di tubi, ecc.) utilizzano circa 190.000 tonnellate di stagno, mentre le saldature sono il principale utilizzatore di stagno.

Figura 1. La saldatura è il principale utilizzo finale dello stagno. Lo stagno è il materiale di base per quasi tutte le saldature.

Se si continuasse a utilizzare prevalentemente la saldatura stagno-piombo, ogni anno verrebbero utilizzate circa 57.000 tonnellate di stagno (90.000 x 63% di stagno). Con la saldatura senza piombo, vengono utilizzate circa 88.000 tonnellate (90.000 x 98% di stagno) di stagno all'anno, con un aumento apparente di circa 30.000 MT di stagno utilizzate ogni anno. Sapendo questo e sapendo che la saldatura a onda (ricordiamo che la saldatura a onda rappresenta quasi il 90% di tutte le saldature utilizzate nell'assemblaggio di componenti elettronici) viene consumata in volume e non in peso (cioè assumendo all'incirca la stessa dimensione del filetto), circa la metà di questo aumento viene annullata.

Secondo l'United States Geological Survey (USGS), ogni anno vengono estratte circa 300.000 tonnellate di stagno. La Figura 2 è un grafico della produzione mondiale di stagno nelle miniere all'anno (questo grafico non mostra lo stagno riciclato). La Figura 3 include circa 15.000 tonnellate all'anno di stagno riciclato. Scott Mazur ha appena sottolineato(Printed Circuit Design and Fab and Circuits Assembly, pag. 36, agosto 2011) che il riciclo delle scorie di saldatura è 10 volte più conveniente del riciclo delle lattine di alluminio.

Osservando questi grafici, è difficile affermare che la quantità di stagno utilizzata sia aumentata dopo la RoHS. Sembrerebbe che l'uso dello stagno sia probabilmente più influenzato dall'economia e che sia davvero difficile vedere un effetto dell'entrata in vigore della RoHS nel luglio 2006.

Figura 2. Produzione mondiale di stagno nelle miniere.

Figura 2 Produzione delle miniere di stagnoLa maggior parte delle saldature a onda ha un basso contenuto di argento o non ne ha affatto.Quindi, circa il 3% delle 10.000 tonnellate di saldature SMT, o 300 MT di argento, sono utilizzate nell'elettronica, pari a circa l'1,5% delle 22.000 MT di argento prodotte ogni anno.L'uso dell'argento nell'elettronica non rientra nell'elenco dei principali usi dell'argento.

Figura 3. Il consumo di stagno negli Stati Uniti è diminuito dopo l'entrata in vigore della RoHS.

Figura 3 Uso dello stagno negli Stati UnitiPertanto, l'uso delle saldature elettroniche dopo la RoHS non ha causato un aumento dell'uso dello stagno, né è un fattore significativo per l'uso dell'argento. È altamente improbabile che l'uso dello stagno o dell'argento da parte dell'elettronica sia stato uno dei fattori principali dell'incredibile aumento dei prezzi nel 2011.

Salute,

Dr. Ron