Sin plomo en Misión Crítica : Si no no es una opción
Miércoles, 11 de agosto 2010 | Peterson Grant, Vicepresidente de Diseño de Controles Electrónicos
Una industria de misión crítica se puede definir como aquella en la que la falla del producto pueden ser catastróficas : en peligro la vida o las infraestructuras críticas, causando daños colaterales inaceptables y que resulta en la responsabilidad de las OEM y / o EMS . incluyó Generalmente son los militares / aeroespacial , aeronáutica , medicina y las industrias del automóvil. Para utilizar con confianza sin plomo en las aplicaciones de alta fiabilidad, especialmente si se considera la unidad de la UE a imponer las normas RoHS en algunas áreas actualmente exentos , parece prudente dar un paso atrás y determinar dónde estamos, cómo hemos llegado hasta aquí y lo que queda por hacer.
Cómo llegamos aquí
RoHS se llevó a cabo en el sector de consumidores antes de las industrias de alta rel por dos razones. En primer lugar, los bienes de consumo compuesto por la mayoría de los vertederos. Pero , más importante aún , se suponía inicialmente la vida útil de artículos como los teléfonos celulares nos daría aproximadamente 10 años para encuentro y resolver cualquier problema relacionado con plomo antes de pasar a las zonas de misión crítica. La esperanza de vida , sin embargo , se sobrestimó considerablemente . Los teléfonos celulares , computadoras, etc se sustituyen ahora más rápido y con mayor frecuencia que los previstos inicialmente. Con este marco de tiempo reducido, no tenemos ni visto la magnitud de los problemas de fiabilidad sin plomo , ni desarrollado medios para combatir plenamente los que tenemos. ¿Realmente podemos proceder a las zonas de misión crítica con plena confianza ?
Las preocupaciones
enfoque se refiere a plomo en dos grandes ámbitos : el fracaso y el fracaso de componentes de soldadura con las articulaciones . La distinción que estamos haciendo es que el fallo puede ocurrir ya sea dentro de un mismo componente o en la conexión de componentes a bordo. Complejo componentes, tales como apilar 3 - D o WLP - DEP , se insistirá por tener ciclos de mayor temperatura de reflujo durante su montaje y embalaje, así como durante la tarjeta impresa.
El incumplimiento también puede ocurrir en los componentes pasivos citado por J -STD -075 como térmicamente sensibles, pero que no quepan en perfiles térmicos. Y, por último , puede ocurrir en el sospechoso habitual - la unión soldada de conectar componentes a bordo.
Las zonas de riesgo coinciden en que las fallas suelen tener la misma causa : El recalentamiento de las temperaturas más altas utilizadas en reflujo sin plomo. Ya sea por demasiado rápido o demasiado calor en una fase en pista, demasiado tiempo por encima de liquidus (TAL ) , una excesiva temperatura máxima o demasiado rápida vuelta a la calma , el fracaso puede resultar. procesos preciso y de perfiles térmicos previstos o de verificación es de suma importancia en la prevención de estas fallas.
Falla de un Componente
fallo de los componentes sin plomo es insidioso ya que a menudo aparece en el campo después de la exitosa prueba e inspección. Esa es una razón IPC haya expedido el mencionado J -STD -075 . Esto demuestra que incluso los componentes pasivos como condensadores (en realidad, especialmente condensadores debido a la amplia variación en la materia y forma ) se puede sobre calentarse en reflujo sin plomo, pasar la prueba funcionales, pero no en el uso , derribando todo el producto. J -STD -075 recomienda los fabricantes de componentes pasivos señale claramente como termosensible , para que puedan tener cabida en el diseño de procesos y la producción posterior.
Habíamos empezado ya abordar las cuestiones sin plomo de los componentes complejos que son cada vez más multi -funcional, miniaturizado , y con sujeción a reflujo durante su construcción . Los esfuerzos incluyen perfiles ajustados directrices, pieza de la defensa durante el reflujo , la prueba más avanzada y de inspección ( sobre, debajo, alrededor ya través de ) , y si es necesario , para soldar a mano . Pero, debido a RoHS se promulgó hasta 2006 , todavía no sé si los esfuerzos por sí solos resultará adecuada para a largo plazo aplicaciones de misión crítica . Los militares, por ejemplo, ha dicho que quiere un mínimo de 15 años antes de la primera reparación. médica desea que al menos siete ( generalmente más) , e incluso automóviles quiere componentes para durar entre siete y 10 años [ 1].
En 2009, David Cavanaugh , Director de Ingeniería de la empresa de componentes Benchmark Electronics , dijo que tomará entre cuatro y cinco años más antes de que podamos tener la confianza en el plomo que hacemos en estaño / plomo [ 2].Si es correcta , esto significaría un mínimo de al menos otros tres años de plazo.
La falta de soldadura conjunta
El fracaso en unión soldada puede parecer obvio para detectar , en realidad no lo es. articulaciones puede " verse bien " durante el ensayo y la inspección , pero aún así ser frágiles , haciéndolos más propensos a fallar . Además, la formación de cráteres , la cabeza en la almohada, graping y toda una serie de defectos similares pueden ocurrir con los componentes BGA y altamente funcional. Muchos documentos técnicos han examinado estos problemas en profundidad. La clave para la prevención es siempre citado como el control de la temperatura y el tiempo del proceso de reflujo : Determinación de perfil térmico correcto, su mantenimiento durante el reflujo y la verificación de todo el horno alto volumen o situaciones de transición.
Cambio de formato, sin embargo, se convierte en su propio tema . En la producción de bajo volumen , los proveedores de EMS pueden pasar de un empleo a otro sin verificar que los requisitos del perfil son los mismos. Todos sin plomo no es igual. Y en las arenas de gran volumen, se ejecuta repetidas con frecuencia se realizan para completar una orden sin verificar que el horno se mantiene en las especificaciones [ 3].Tendencias tan simple como la acumulación de suciedad en las aspas del ventilador puede golpear un horno de fuera de especificación. La temperatura puede ser correcto en una zona, pero no necesariamente en otra, o en una parte de una zona , pero no al nivel de las juntas en la cinta . La verificación es vital.
Estaño Bigotes
Este problema , por décadas, se vio mitigado por el plomo (3 a 5%) en la soldadura. Con la eliminación de que el plomo, el estaño bigotes devueltos. Estos crecimientos similares a pelos de la falta de estaño causa a medida que crecen , tocar los componentes cercanos / huellas y cortocircuito hacia fuera. Hasta que este problema está completamente resuelto , técnicas, tales como revestimiento de conformación , se están implementando para ayudar a minimizar el problema.
Cualquiera sea la causa , la posibilidad de un transbordador espacial lisiado, un marcapasos o no un fuera de control del automóvil no puede tomarse a la ligera . De hecho , los militares ahora exige que las ofertas de contrato para venir con un plan que incluye el riesgo sin plomo de gestión. minuciosidad del plan a menudo puede decidir el contrato.
Las piezas falsificadas y Equipos / Seguridad
Grandes mercados grises existen en las piezas falsificadas y, más recientemente , la falsificación de equipos de producción. Estos aparatos caros menos aparecer a ser de alta calidad , pero probablemente no incorporan garantías antes mencionadas, y suelen estar hechas de reciclado, defectuoso o que pronto expirará artículos frustrante . , son extremadamente difíciles de detectar. EE.UU. desechos de componentes electrónicos enviados al extranjero para su eliminación puede ser fácilmente secuestrados o comprados en el mercado negro y re-etiquetado experta "nuevo " - un escenario en el peor de los casos de misión crítica.
Mejor capacidad de inspección , la trazabilidad y la disposición a gastar en calidad en lugar de negociar el precio es necesario para detener esta peligrosa tendencia . Muchas empresas pondrán en peligro su capacidad para hacer negocios con los militares si utilizan proveedores sin la debida documentación y la trazabilidad de las piezas.
También debemos hacer más para proteger nuestra propiedad intelectual y prototipos. Las patentes no significan nada para los falsificadores. Debemos mejorar el acceso a la guardia de nuestro diseño y desarrollo de las zonas , nuestras bases de datos y cualquier otro aspecto de la I + D y producción.
Conclusiones
problemas sin plomo existen, algunos de los cuales hemos señalado . Muchos se resolverá sólo con aumento de la I + D y la evidencia empírica . Muchos se reducen a una mejor OEM y la comunicación EMS , sobre todo cuando ensamblaje de componentes de misión crítica y tableros en alta mar , donde las diferencias en el lenguaje, experiencia y cultura existe. |
Hay, sin embargo , ha acordado ninguna evidencia sobre la científica - que el medio ambiente se verá favorecido más por la plena aplicación sin plomo que las industrias de misión crítica se verán afectados por ella. Mientras que la tecnología siempre debe mostrar preocupación por el medio ambiente, hasta que la tecnología respetuosa del medio ambiente se ha demostrado que ir a la distancia necesaria para aplicaciones de misión crítica , tenemos mucho trabajo por hacer. El fracaso es simplemente una opción .
Referencias:
1. Ejecutivo de la CIP Cumbre , Washington DC, junio de 2010.
2. Cavanaugh , Entrevista a David, 02 de septiembre 2009 , I- Connect007 Mil / Noticias Aero.
3. Encuesta ECD , marzo de 2009 en IPC APEX Expo y en línea. Datos en archivo .
Subvención Peterson Es licenciado en Ciencias en Ingeniería de Materiales y los programas de MBA de UCLA y ha trabajado en diversas operaciones de alto nivel y las posiciones de ventas con empresas tales como la Marina de los EE.UU. , Tektronix , TriQuest , el noroeste de Interactive y reactor biológico . En la actualidad, ocupa el cargo de Vice Presidente de Marketing y Ventas para ECD, una empresa líder de perfiles térmicos en Milwaukie , Oregon. Él puede ser alcanzado por E -mail a grant.peterson @ ecd.com
necesidad de posicionarse a un marcador en el suelo, como se indica en el conjunto mínimo de instrucción. Dado que el rango de captura es de más de 1 metro de altura , todos los sujetos - altos y bajos, o en sillas de ruedas - puede situarse dentro del volumen sin ningún esfuerzo.
para garantizar que la imagen del iris es siempre centrado y enfocado , a pesar de algún movimiento del sujeto durante la exposición del iris .
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