La Confiabilidad de la Soldadura Libre de Plomo en Aplicaciones Militares/Aeroespaciales Aún No Está Comprobada

Amigos,

Me estoy tomando unos minutos del fin de semana en Wassail, que se lleva a cabo anualmente en mi pueblo, Woodstock VT, “El pueblo más bonito en America”, para escribir un mensaje acerca de los talleres en ACI de la semana pasada.

Mi colega en Indium Ed Briggs y yo dimos una presentación de 3 horas sobre “Montaje Libre de Plomo para Rendimientos y Confiabilidad Altas.” Considero que el análisis de Ed del defecto de “graping”(apelmazamiento) y el “head-in-pillow” (Cabeza en almohada) es uno de los mejores

Hubo un poco de discusión acerca de los desafíos enfrentados por el flux de la soldadura en pasta en el nuevo mundo de la soldadura en pasta libre de plomo y componentes minimizados (es decir, depósitos muy pequeños de soldadura en pasta) Uno de los temas más calientes era el nitrógeno y la soldadura SMT libre de plomo. Parece haber un acuerdo uniforme que los usuarios de la soldadura en pasta deberían poder exigir que su soldadura en pasta libre de plomo funcione bien con cualquier terminación de almohadilla PWB (por ejemplo protector orgánico de superficie de plata por inmersión (OSP), niquelado dorado sin electricidad, etc.) sin la utilización del nitrógeno. No sólo cuesta dinero utilizar nitrógeno, sino que usualmente empeora el tombstoning. Sin embargo, la mayoría de las personas opinan que el nitrógeno es fundamental para la soldadura de ola y, como minimiza el desarrollo de escoria, probablemente resulta rentable.

Después de que Ed y yo terminamos, Fred Dimock, de BTU, brindó una de las mejores charlas a las cuales haya asistido acerca de soldadura de reflujo. El desarrolló el perfilado térmico detalladamente, incluyendo la importancia de garantizar que los termopares no estén oxidados (cuando se oxidan pierden precisión). También habló acerca del diseño de un horno de reflujo que minimiza el sobreimpulso de la temperatura durante el calentamiento, la baja del impulso cuando el calentador está apagado. Es fundamental comprender estos temas con el control ajustado de temperatura que enfrentan muchas personas que hacen montajes libre de plomo.

Parece existir un acuerdo que la fiabilidad aceptable libre de plomo ha sido establecido para los productos al consumidor con vidas útiles de 5 años, pero no para productos electrónicos militares/aeroespaciales donde las vidas útiles puede ser de hasta 40 años en condiciones difíciles de servicio. Esta vida útil amplia del producto y las consecuencias de las diferencias de la falla están delineadas en el gráfico de Fred (arriba). Los productos comerciales están en el cuadro A y los productos militares/aeroespaciales en el cuadrante D.

Uno de los riesgos más grandes enfrentados por los productos del cuadrante D son los filamentos de estaño. Fed pasó bastante tiempo discutiendo este interesante fenómeno. Uno de los desafíos de este riesgo es que no existe forma de acelerarlo, así que usted no puede hacer una prueba equivalente para el shock acelerado de ciclo térmico o caída. Fred mencionó que ahora se han verificado las fallas de los filamentos de estaño, el mecanismo acelerador de Toyota es una confirmación de ello.  

Además de los filamentos de estaño, la fiabilidad libre de plomo para los productos del cuadrante D (con una vida de servicio de hasta 40 años) en el ciclo térmico y otras áreas sigue incierta. Mencioné que la plaga de estaño no estaba en la lista de los temas para este cuadrante.

Fred y el Equipo del Proyecto Manhattan han identificado muchas "brechas” que deben ser tratadas para determinar y mitigar el riesgo del montaje libre de plomo para los productos del cuadrante D. Ellos planifican comenzar este programa de aproximadamente $100 millones en el año 2013.

Para quienes se perdieron este taller gratuito, el anfitrión de ACI Mike Prestoy está planificando otro en 6 meses.

Saludos,

Dr. Ron

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