Augmentation de l'utilisation de l'électricité pour l'assemblage de brasage sans plomb et les pâtes de brasage sans plomb à fusion élevée

Mercredi 10 août 2011 par le Dr. Ron Lasky

Les amis,

Un inconvénient évident des assemblage par brasage sans plomb d’éléments électroniques est que le four doit être plus chaud et utilisera donc plus d’électricité (par rapport au brasage par 63Sn37Pb). Mais cette quantité d’électricité en plus est-elle importante ? Bill O’’Leary prétend qu’un four SMT typique consomme 7000$ d’électricité par an à 0,072$/Kilowatt heure (Kwh) soit environ 100 000 Kwh. Ce chiffre m’étonne car un ménage consomme de 5 000 à 20 000Kwh par an.

A la fin des années 90, il y avait environ 35 000 chaînes SMT dans le monde, avec un taux de croissance de 3% cela ferait environ 50 000 chaînes aujourd’hui. Donc dans le monde entier, l’utilisation d’un four de reflux SMT consommera environ 5E9 KWhr (50 000 fours x 100 000 Kwh/par an) dans le monde.   

Avec la majorité de la chaleur due à la convection, l’augmentation de l’utilisation de l’énergie sera approximativement proportionnelle à la différence entre la température du four et la température de la pièce (25C). Un four traitant un brasage étain-plomb fonctionnera à environ 210C par rapport au 250C d’un sans plomb. Donc l’énergie ajoutée pour un four sans plomb sera d’environ (250-25)/(210-25) soit 22% de plus. Donc si toutes les chaînes d’assemblages du monde sont des SMT l’utilisation d’énergie supplémentaire sera d’environ 0.22x 5E9 Kwh = 1E9 Kwh. Le coût de cette électricité supplémentaire sera d’environ 100 millions de  $(US) à 0,10$/ Kwh. Le secteur de l’électronique génère environ 1,5 trillion de $ de ventes. Ce coût supplémentaire sera donc d’environ 0,0067 % des ventes. Comme la consommation mondiale d’électricité est d’environ 150 000 E9 Kwhr par an, cette augmentation est d’environ 1/150 000 de la totalité de la consommation électrique soit 0,00067 %.

Donc, bien que plus d’électricité soir utilisée, l’augmentation n’est pas importante pour la valeur des éléments électroniques vendus ou la consommation mondiale totale d’électricité.

En parlant de températures plus élevées, cela me rappelle que mon collègue chez Indium Corporation le Dr. Ning-Cheng Lee présente un article cette semaine sur le brasage sans plomb à fusion à des températures élevées sur la base d’un système d’alliage BiAgX®. Les brasages à des températures de fusion plus élevées sont souvent nécessaires dans ce que l’on appelle une hiérarchie de brasage. Les hiérarchies de brasage ont des brasages qui fondent à des températures baissant lors de plusieurs étapes de brasage, en commençant par le brasage à la fusion la plus élevée.

Au plaisir,

Dr. Ron

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