Uso del Estaño y la Plata en la Electrónica después de RoHS

Jueves, 22 de Septiembre de 2011 por Dr. Ron Lasky

Amigos,

En un mensaje reciente discutimos que las temperaturas de derretimiento más altas de la soldadura libre de plomo exigen que las temperaturas de soldadura de reflujo sean más altas, de esta forma se utiliza más electricidad en el montaje libre de plomo.  Sin embargo, según nuestras estimaciones, este creciente uso de la electricidad es muy pequeño comparado con toda la electricidad utilizada en el mundo.

Como una inquietud adicional algunos han reclamado que RoHS, con su requisito de libre de plomo, realmente empeora el medio ambiente porque se utiliza más estaño y plomo en las soldaduras libre de plomo. Ellos argumentan que el creciente uso de estos metales, crea contaminación mineral y ha hecho que el precio de los metales se dispare.  Examinemos estos reclamos.

Prismark ha estimado que aproximadamente 90,000 toneladas de soldaduras son utilizadas en la electrónica, con aproximadamente 80,000 utilizadas en soldadura de ola y 10,000 toneladas para soldadura de SMT. Es importante recordar que la soldadura de productos electrónicos es un subconjunto de todas las soldaduras. Todas las soldaduras (aleaciones para tubos de soldaduras, etc.) utilizan casi 190,000 toneladas de estaño. La soldadura es el usuario simple más grande de estaño. Consulte la Figura 1.

Figura 1. La soldadura es el uso final más grande del estaño.  El estaño es el material base para casi todas las soldaduras.

Si la soldadura de estaño-plomo aún se utilizara predominantemente, aproximadamente 57,000 toneladas de estaño (90,000 x 63% de estaño) serían utilizadas anualmente.  Con la soldadura libre de plomo, casi 88,000 toneladas (90,000 x 98% estaño) de estaño son utilizadas por año. Esto es un aumento aparente de aproximadamente 30,000 TM de estaño utilizadas cada año. Sin embargo, una cosa interesante a considerar es que la soldadura libre de plomo es casi un 14% de más liviana que la soldadura estaño-plomo. Sabiendo eso, y sabiendo que la soldadura utilizada en soldadura de ola (recuerde que la soldadura de ola representa casi un 90% de toda soldadura utilizada en montaje de productos electrónicos) es consumida por volumen no por peso (es decir asumiendo aproximadamente el mismo tamaño de filete), casi la mitad de este aumento está anulado.

Esto es un poco confuso sin embargo, entonces podría ser mejor observar solamente el uso del estaño. Según el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), casi 300,000 toneladas de estaño son extraídas cada año. La figura 2 es un gráfico de la producción mundial de estaño en las minas por año (este gráfico no muestra el estaño reciclado). La cantidad de estaño refinado utilizado cada año en los Estados Unidos se muestra en la Figura 3. Esta incluye casi 15,000 toneladas al año de estaño reciclado.  El reciclado de la soldadura es muy rentable. Scott Mazur recién señaló (Printed Circuit Design and Fab and Circuits Assembly, p 36, Agosto 2011), que la escoria del reciclado de soldadura es 10 veces tan rentable como el reciclado de las latas de aluminio.

Observando estos gráficos, es difícil decir que la cantidad de estaño utilizado ha crecido desde RoHS. Parecería que el uso del estaño está probablemente más afectado por la economía y que es realmente difícil ver un efecto desde la promulgación de RoHS en Julio de 2006.

Figura 2. Producción Mundial de Estaño en las Minas

La mayoría de las soldaduras de ola tiene poco o nada de plata. Así, casi un 3% de las 10,000 toneladas de soldadura de SMT, o 300 TMs de plata, son utilizadas en la electrónica. Esto es casi un 1.5% de las 22,000 TMs de plata producidas cada año. El uso de la plata en la electrónica no está en el primer puesto de la lista de nadie.

Figura 3. El consumo de estaño de los Estados Unidos ha disminuido desde que se promulgó la RoHS.

Así el uso de soldadura en electrónica desde RoHS no ha provocado el aumento en el uso del estaño, ni es un factor significativo en el uso de la plata. Por lo tanto es muy poco probable que el uso de estaño o plata en la electrónica haya sido un impulsor importante en sus impresionantes aumentos de precios en el año 2011.

Saludos,

Dr. Ron

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