L'utilisation de l'étain et de l'argent dans l'électronique après les normes RoHS

Jeudi 22 septembre 2011 par le Dr. Ron Lasky

Les amis,

Dans un message récent, nous avons dit que des températures de fusion plus élevées d’un brasage sans plomb nécessitaient que les températures de brasage de reflux soient plus élevées, et donc que plus d’électricité soit utilisée dans l’assemblage sans plomb. Cependant, comme nous l’avons calculé, cette utilisation accrue d’électricité est très minime comparée à toute l’électricité utilisée dans le monde.

Un problème supplémentaire évoqué est le fait que les normes RoHS, avec leur exigence d'absence de plomb, sont pires pour l'environnement car plus d'étain et d'argent sont utilisés dans les brasages sans plomb. Elles prétendent que l’augmentation de l’utilisation de ces métaux crée une pollution minérale et a fait augmenter en flèche leur prix. Examinons ces affirmations.

Prismark a estimé qu’environ 90 000 tonnes de brasage sont utilisées dans l’electronique, dont environ 80 000 pour le brasage par vagues et 10 000 tonnes pour le brasage SMT. Il est important de se rappeler que le brasage d’électronique est un sous ensemble du brasage général. Tous les brasages (alliages de brasage de tuyaux, etc.) utilisent environ 190 000 tonnes d’étain. Le brasage est le plus gros utilisateur d’étain. Voir Figure 1. 

Figure 1. Le brasage est l’utilisation finale la plus importante de l’étain. L’étain est la matière de base de presque tous les brasages. 

Si un brasage d’étain-plomb était principalement encore utilisé, environ 57 000 tonnes d’étain (90 000 x 63 % d’étain) seraient utilisées par an. Avec le brasage sans plomb, environ 88 000 tonnes (90 000 x 98 % d’étain) d’étain sont utilisées par an. C’est une augmentation apparente d’environ 30 000 MT d’étain utilisées chaque année. Cependant, il est intéressant de considérer que le brasage sans plomb est environ 14 % plus léger que le brasage d’étain-plomb. En sachant cela et en sachant que le brasage utilisé dans le brasage par vagues (souvenez-vous  le brasage par vagues représente presque 90 % de tout le brasage utilisé dans l’assemblage électronique) est consommé par le volume et non le poids (c.-à-d. en supposant la même dimension de filet), environ la moitié de cette augmentation est annulée.

Cela est cependant un peu trompeur et il peut être mieux de simplement observer l'utilisation de l'étain. D'après l'enquête géologique des Etats-Unis (USGS), environ 300 000 tonnes d'étain sont extraites chaque année. La figure 2 est un graphique de la production mondiale d'étain par an (ce graphique n'indique pas l'étain recyclé). La quantité d’étain raffiné utilisé par an aux Etats-Unis est indiquée dans la Figure 3 et comprend environ 15 000 tonnes d’étain recyclé par an. Recycler le brasage est très économique. Scott Mazur a simplement souligné (Printed Circuit Design and Fab and Circuits Assembly, p 36, août 2011) que le recyclage des déchets de brasage est 10 fois aussi économique que le recyclage des canettes en aluminium.

Lorsque l’on regarde ces graphiques, il est difficile de dire que la quantité d’étain utilisée ait augmenté depuis les normes RoHS. Il semble que l’utilisation de l’étain sera probablement plus affectée par l’économie et qu’il soit réellement difficile de voir un effet de l’adoption des normes RoHS en juillet 2006.

Figure 2. Production mondiale d’étain dans les mines. 

La plupart des brasages par vagues présentent une faible teneur en argent ou pas du tout d'argent. Donc, environ 3 % des 10 000 tonnes de brasage SMT, ou 300 MT d’argent, sont utilisées dans l’électronique. Cela représente environ 1,5 % des 22 000 MT de l’argent produit par an. L'utilisation de l'argent dans l'électronique ne dresse pas la liste du principal usage de chacun.

Figure 3. La consommation américaine de l’étain a baissé depuis la publication des normes RoHS.

Donc l’utilisation du brasage électronique depuis les normes RoHS n’a pas fait augmenter l’utilisation de l’étain et n’est pas non plus un facteur important de l’utilisation de l’argent. I ait été un des facteurs principaux de leurs augmentations surprenantes en 2011.

Au plaisir,

Dr. Ron

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