Бессвинец в автомобильной промышленности

«Бессвинцовые» успехи в автомобильной промышленности - К успеху на бессвинцовых запчастях!

Терри Костлоу, онлайн-редактор IPC

Автомобильная промышленность регламентируется требованиями по влиянию на окружающую среду и к сроку службы, близкими фактически к требованиям военной продукции. Но она, достигнув больших объёмов, уже вышла далеко за эти рамки, приближаясь к уровню, скорее, потребительской электроники. Поэтому когда автопроизводитель говорит о переходе на бессвинцовое производство, люди его слушают.

В отличие от военного рынка, автомобильная индустрия не освобождена от требований RoHS. Производители машин вынуждены использовать свинцовый припой, обеспечивающий длительную надёжность и способность машины работать 10 лет и дольше. Но при этом они же стали крупным потребителем бессвинцовых технологий.  «Каждое транспортное средство содержит бессвинцовые компоненты. Обычно они составляют 70-80% электронной начинки машины», говорит Марк Фалчер из Continental AG. Continental является одним из крупнейших поставщиков электроники для машин, одним из тех, кто использует как бессвинцовые компоненты, так и компоненты со свинцом. Немецкая компания продаёт платы и модули большинству мировых производителей автомобилей. Фалчер говорит, не было ни одной проблемы, связанной с надёжностью какой-либо паяльной пасты. «Мы разработали производственный метод, позволяющий держать всё по отдельности. Мы держим бессвинцовый припой вне оловянно-свинцовых линий и наоборот». По его словам, его компания предполагает, что в ближайшие 5-10 лет обычным делом станут такие комбинированного типа фабрики. Хотя Continental уже значительно продвинулся вперёд в плане бессвинцовых технологий, Фалчер хочет ещё большего прогресса.

Продолжая добавлять всё большее количество электронных функций в автомобиль, соревнующиеся производители в то же время озабочены вопросом того, что новые ошибки и поломки будут вызывать огромные гарантийные расходы. «Бессвинцовые технологии всё ещё нуждаются в стандартизации. Нашим покупателям это не нравится. Мы хотим контроля от нашего поставщика при любых изменениях».

Фалчер был, возможно, наиболее оптимистичным выступающим на прошедшем заседании «Ведущие инженеры в бессвинцовом мире» ("Leaded Engineers in an Unleaded World" ) в рамках «IPC  Midwest”. Прочие сосредоточились больше на проблемах и трудностях, с которыми сталкивается индустрия по мере развития бессвинцовых технологий. Например, эксперты отметили, что оловянные усы* остаются сложной проблемой. Всё ещё является вопросом, что их вызывает, и как этот дефект можно скорректировать.

*Самопроизвольный рост «усов» (нитевидных монокристаллов) олова является одним из последствий полного отсутствия свинца).

«Мы продолжаем обнаруживать новые странные эффекты, и это стоит кучу денег, когда мы останавливаем производство и пытаемся понять, что к чему». Оловянные «усы» – одна из проблематичных тем. Их медленный, случайный рост особенно  досаден, особенно в военных применениях. «Период латентности для оловянных усов может длиться годы», говорит эксперт Джозеф Кейн. «Хоть мы и разрабатываем сейчас методы работы с ними, мы не уверены в том, что это будет работать хорошо в течение нескольких лет». Единичные сбои в высоко критичных военных приложениях небольших объёмов – это весьма существенно. Но для поставщиков компьютерной электроники, которые продают миллионы единиц как нишевые приложения, редкие случаи усов олова –вопрос менее острый. «Мы имеем очень мало случаев усов олова», - говорит Фалчер. «Это существует, но не превалирует».

В своей короткой презентации Фалчер не представил каких-либо весомых деталей о методе Continentals избежать проблем. Однако, он отметил несколько нюансов, которые могли бы внести вклад в повышение надёжности. Один из них – то, что, наиболее важные компоненты на плате должны быть герметизированы. Другой момент заключается в том, что хотя Continental изготавливает передовую продукцию (адаптивный круиз-контроль на радиолокационной основе и  контроллеры двигателя, которые работают в жёстких условиях под капотом), дизайн платы при этом далеко не на грани фантастики.

«Большинство продуктов в период ранней адаптации бессвинцовых технологий имеют очень консервативный дизайн. На них не было достаточного количества сквозных отверстий и прочих передовых технологий». Этот консервативный подход выходит за рамки технических вопросов. Например, от дизайнеров автоиндустрии ждут новых сложных технологий вроде предупреждения столкновений или режима автоматической парковки, но индустрия сама по себе стоит перед серьёзной необходимостью снизить расходы. Удовлетворять оба этих требования одним и тем же продуктом – не самый благоразумный путь.

«По моему личному мнению, стратегия консервативного подхода является наиболее разумной. Вы никогда не попытаетесь воплотить в жизнь единовременно 2 разные задачи – такие как внедрение «бессвинца» и снижение затрат», говорит Фалчер.

Единственное, на чём сошлись все эксперты, это то, что им нужно больше информации. Особенно от поставщиков микросхем. По их словам, производители микросхем часто пренебрегают обнародованием изменений в сплавах олова и свинца, в результате чего выходят проколы с готовой продукцией. Они отметили также, что меньше всего информации как раз по новым немногочисленным продуктам, основанным на бессвинцовых технологиях. «Компоненты больше не сертифицированы на требования по олову и свинцу. А когда у нас начинаются проблемы, мы не можем найти информацию», говорит Фалчер.

Источник: emsnow.com