Un enfoque para predecir la vida útil de los componentes electrónicos soldados sin plomo: Estudio de caso de Hitachi Rail STS
Autores: Renna, Paolo; Ambrico, Michele; Romaniello, Vito; Russino, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un enfoque para predecir la vida útil de los componentes electrónicos soldados sin plomo: Estudio de caso de Hitachi Rail STS
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Electrónica
Soldadura sin plomo
Impacto ambiental
Fiabilidad
Propiedades mecánicas
Unión intermetálica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
A lo largo de gran parte del siglo XX, la soldadura Sn-Pb dominó la electrónica. Sin embargo, las preocupaciones ambientales y de salud han impulsado la adopción de alternativas sin plomo. Desde 2006, legislaciones como la Directiva RoHS de la Unión Europea han exigido soldadura sin plomo en la mayoría de los dispositivos electrónicos, lo que ha llevado a una extensa investigación sobre sustitutos de alto rendimiento. Las soldaduras sin plomo ofrecen ventajas como un menor impacto ambiental y una mayor fiabilidad, pero reemplazar el Sn-Pb presenta desafíos en áreas como el punto de fusión y la capacidad de humectación. Esta transición está motivada principalmente por un enfoque en la protección de la salud ambiental y humana, asegurando al mismo tiempo una fiabilidad igual o incluso mejor. La investigación ha explorado las propiedades mecánicas, la microestructura, la humectabilidad y la fiabilidad de la soldadura sin plomo. Sin embargo, hay una notable falta de estudios sobre su rendimiento a largo plazo y la influencia en la vida útil. Para abordar esta brecha, se utilizan modelos matemáticos para predecir la evolución de los enlaces intermetálicos a partir de las condiciones del proceso, validados con pruebas experimentales. Este estudio contribuye extendiendo estos modelos para predecir la evolución de los enlaces bajo condiciones de operación típicas de los dispositivos y comparando las predicciones con los valores reales de grosor intermetálico encontrados a través de secciones metalográficas.
Descripción
A lo largo de gran parte del siglo XX, la soldadura Sn-Pb dominó la electrónica. Sin embargo, las preocupaciones ambientales y de salud han impulsado la adopción de alternativas sin plomo. Desde 2006, legislaciones como la Directiva RoHS de la Unión Europea han exigido soldadura sin plomo en la mayoría de los dispositivos electrónicos, lo que ha llevado a una extensa investigación sobre sustitutos de alto rendimiento. Las soldaduras sin plomo ofrecen ventajas como un menor impacto ambiental y una mayor fiabilidad, pero reemplazar el Sn-Pb presenta desafíos en áreas como el punto de fusión y la capacidad de humectación. Esta transición está motivada principalmente por un enfoque en la protección de la salud ambiental y humana, asegurando al mismo tiempo una fiabilidad igual o incluso mejor. La investigación ha explorado las propiedades mecánicas, la microestructura, la humectabilidad y la fiabilidad de la soldadura sin plomo. Sin embargo, hay una notable falta de estudios sobre su rendimiento a largo plazo y la influencia en la vida útil. Para abordar esta brecha, se utilizan modelos matemáticos para predecir la evolución de los enlaces intermetálicos a partir de las condiciones del proceso, validados con pruebas experimentales. Este estudio contribuye extendiendo estos modelos para predecir la evolución de los enlaces bajo condiciones de operación típicas de los dispositivos y comparando las predicciones con los valores reales de grosor intermetálico encontrados a través de secciones metalográficas.