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LEAD FREE . Lead Free. RoHS Conséquences internes Stratégie Lead Free Plans et Packaging Procédés et Spécifications Qualifications Déclaration Matière Etiquetage Problèmes qualité Site Web FCI Conséquences externes Fournisseurs / Sous-traitants Demandes clients Politique de prix
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Lead Free • RoHS • Conséquences internes • Stratégie Lead Free • Plans et Packaging • Procédés et Spécifications • Qualifications • Déclaration Matière • Etiquetage • Problèmes qualité • Site Web FCI • Conséquences externes • Fournisseurs / Sous-traitants • Demandes clients • Politique de prix • Conclusion
Produits sans Plomb Les contacts avec revêtement étain-plomb sont notre première source d’émission de matériau banni RoHS pour le site de FCI Besançon La Conversion vers RoHS pour la plupart de nos connecteurs ne demande qu’un changement de type de placage ( etain pur au lieu d’étain-plomb 90/10 ) - Le Chrome 6 utilisé en applications finales n’est plus utilisé en connectique - Le plomb et le Cadmium ne sont plus utilisés comme colorant dans les résines - Polybrominate Biphenyl Compounds( PBB) & Polybrominate Dimethyl Ether Compounds( PBDE) ont été retirés comme retardant de flamme dans les résines Pourtant, quelques connecteurs demandent un passage en haute température( 260 °C en soudure à la vague ou en reflux ) et necessitent donc un changement de matière pour les corps plastique des connecteurs afin de suivre la directive RoHS. Nous avons deux types de produits pouvant suivre la directive RoHS : Compatible et Compliant : - Compatible : RoHS et convient pour les applications en soudure sans plomb , généralement à 260 °c - Compliant : RoHS mais ne convient pas pour les application de soudure sans plomb , généralement que pour les soudures à 220-230 °c La Conversion vers RoHS pour les applications connecteurs peut donc demandée : - La conversion vers un process etamage sans plomb - Des composants RoHS compatible
Plomb 1000ppm Mercure 1000ppm Cadmium 100ppm Chromium Hexavalent 1000ppm Polybrominated Biphenyls (PBB) 1000ppm Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDE) 1000ppm RoHS RoHS: restriction of the use of hazardous substances – pour les équipement éléctriques & électroniques, maximum au 1er Juillet 2006, et ceci pour tout nouveau produit électronique Exceptions pour Serveurs (2010) et Telecoms (pas de date) • Les Substances dangereuses sont définies par une directive RoHS: • Les connecteurs sont estimés être homogènes Homogène signifie que la matière ne peut pas être disjointe mécaniquement en plusieurs autres matières. • Les sociétés peuvent demander à la Commission Européenne d’être exempté de la directive RoHS .
Stratégie Lead-Free • Qualification des nouveaux bains d’étain pur et des procédés d’étamage • Decision de produire en parrallèle les doubles demandes : avec et sans plomb = pilotage par la demande clients . • Qualification des différentes technologies de terminaisons • Qualification des nouvelles résines haute température pour suivre les procédés de soudure des produits sans plomb • Enlever toute substance bannie RoHS • Avoir une documentation disponible pour l’offre produits sans plomb et leur qualifications • Définir la stratégie références produits FCI : • RoHs Compatible = Nouveau P/N • RoHs Compliant = Pas de changement de P/N • Obsolète les vieux PN quand il n’y a pas de justification économique de le garder en parallèle • Stratégie de prix afin d’être aligné sur des production de plus petites séries.
Stratégie FCI références pour Lead-Free et RoHS • RoHS-compliant = RoHS banned substances are not present or below threshold values • RoHS-compatible = RoHS banned substances are not present or below threshold values and the product can be processed and is qualified to be used in a lead-free process or environment
Plans & Packaging • Plans produits : 900 plans ont été modifiés , plus de 800 références ont été introduites , 2800 heures de sustaining engineering avant Après • Suffixe LF • RoHS information • Procedés : 1949 plans d’inspection ont été révisés dont 363 créations
Procédés et Specifications(1) • Traitements de surface : • Pour les produits Montage en surface , produits traversants Pins in Paste et press fit , il est recommandé d’utiliser un étain pur sur une sous couche Nickel de 1.27 µm • Nous avons quelques options de placage : • Etain pur brillant pour blindages et couvercles • Placage Etain/Bismuth pour des segments de marché spécifique • Etain pur en reflux pour certaines terminaison critique • Nous gardons les deux procédés de placage étain : avec plomb et sans plomb . Les deux capabilités doivent donc être présentes dans l’atelier de traitements de surface • Double demandes en galvanoplastie
Sn Batch B2 B B1 Sn Pb Batch Procédés et Specifications(2) -Double Capabilité Galvanoplastie • Modification de lignes ( 12 lignes de TS) • Pas de possibilité de double lignes pour 6 lignes C,E,F,G,J,M • Risques techniques : • Extractions SnPb & Sn : séparer les aspirations • Proximité des sections SnPb /Sn : risque de pollution des bains • Investissement : 360 K€ Operator
Procédés et Specifications(3) • Découpage : • La seule contrainte est un encrassement des outils de découpe pour les produits nécessitant un “final stamp” des produits déjà plaqués. • Moulage : • Le plus gros problème est le passage éventuellement nécessaire en matière haute température ( ex PBT vers PCT): • Impacts déformation produits • Temps de cycle plus long • Cout matières • RoHS : Toute matière comportant des substances bannies doit être éliminée pour être remplacée par une matière approuvée par FCI ( phases d’essais + phases de qualification matières) • Niveau directive 2002 : substance telle que plomb ou cadmium • Niveau directive 2003 : retardateur de flammes • Test refusion à 245 et à 260 °c , tests soudure vague à 260 °c et test soudure manuelle à 260 ° c • Assemblage : • En phase de qualification , résoudre les problèmes éventuels d’encrassement des rails de guidage ou de pliage.
Qualifications( GS-46-001 ) 100 ordres de fabrication Test ont été réalisés • Qualification procédé • Visuel , mesures épaisseurs , études de morphologie , tests d‘adhésion , tests de soudabilité • études spc sur les paramètres critiques définies au plan • Qualification produits • Application des produits sur cartes et tests de passage en soudure ( vague ou reflow) • Mesure de formation des cheveux d‘étain ( whisker ) • Rapport de fin de cloture du projet Lead Free
Qualifications( GS-46-001 ) • Rapport de qualification finale • pour chaque famille de produits concernés : 14 pour produits males , 12 pour les produits femelle . • Manipulation , traçabilité, expédition, instructions d’utilisation • Résultats test de soudabilité • Résultats des tests sur Compliant pin ( partie active) • Chocs mécaniques et résultats des tests de vibration • Résultats des tests de stockage en haute température • Résultats des tests de génération de cheveux d’étain(whiskers) • Sensibilité à l’humidité • Alliage du dépôt , métallurgie du dépôt et épaisseurs
Declaration Matières – Rapport RoHS 640 RoHS demandes pour 9700 références • La déclaration Matière doit être faite pour chaque référence • Couvre les directives 2002/95/EC + 2003/11/EC • Rapporte les niveaux directives A and B pour les substances bannies • Rapporte les pourcentages en poids par composant • Rapporte les mises en conformité RoHS • Les rapports RoHS peuvent être préparés par lot en utilisant les formulaires FCI • Couvre les directives 2002/95/EC + 2003/11/EC • Confirme les produits disponibles compliant RoHS! Quand la référence LF sera changée ! • Indique la température maximale d’utilisation en soudure ! Mesurée sous les conditions de test FCI ! • Donne des indications de date de disponibilité • Sans commande client les engagements ne peuvent pas être atteints !
Etiquetages des Produits Lead Free • Stratégie Etiquetage Tous les connecteurs ont un suffixe LF ajouté = Ce qui double la gestion dans notre base de données
Etiquetages des Produits Lead Free Stickers sur les emballages primaires et secondaires Toutes les procédures d ’emballage ont été révisées afin de suivre la procédure interne GS-14-920 • Etiquetage Lead Free • Les emballages restent les mêmes , excepté les étiquettes pré-imprimées • RoHS directive doit apparaître sur tous les produits
Problème qualité Un des problemes souvent rencontrés en placage étain pur , est la formation de cheveux d‘étain , quelquefois de taille trop importante et générant des court circuit . ( Whiskers ) procedure: GS 19-028 • Test d‘ environnement • Tous les échantillons doivent passé le test , Cycle thermique 500x • 3 series de tests en conditions suivantes • Chaleur sèche à 50 C +/- 5 C • Stockage en chaleur humide à 52 C +/- 5 C and 90% +/- 5% Humidité Relative • Stockage à température ambiante 23 C +/- 5 C. • Stockage des échantilons dans ces environnements pour 6 mois • Critères d‘ acceptabilité • Un connecteur est considéré comme exempt de chevuax d‘étain , si après ces tests il n‘y a pas de cheveux d‘étain de longueur supérieure à 50µm
Problème qualité • L‘autre problème très souvent rencontré est surtout lors des qualifications matières . Les résines , dans l‘application en connectique , avec des murs fins et des complexités de remplissage , ont tendance à se déformer ( flèche ). Seul un essai en montage sur cartes et passage en soudure permet de s‘assurer de la bonne fonctionnalité . Ce problème de flèche peut éventuellement encore être présent en production application clients , avec les matières non haute température
Logistique Lead Free Double demandes: étain-plomb et étain • Diminution de la taille des ordres de fabrication • Augmentation du nombre d’ordres de fabrication • Augmentation des stocks • augmentation du temps de réglage • Augmentation du nombre de données de production • Augmentation du nombre de Fichiers • Augmentation du nombre de contacts clients • Gestion matières plus complexes • Augmentation très lente de la demande en LF • Planning de passage en LF inconnu • Certains clients ont déjà des exceptions à la directive • Une estimation entre 5 et 8 % des clients vont rester en SnPb
Fournisseurs / Sous-traitants Très peu d’impact au niveau de nos fournisseurs .Seuls nos fournisseurs de consommables en galvanoplastie et nos fournisseurs de résines sont concernés. Galvanoplastie : Obligation aussi d’intégrer dans leur mode de gestion la directive RoHS . • Nouvelle politique d’approvisionnement • Renouvellement de gammes • Politique de prix Le point le plus important pour eux a été de trouver la bonne formulation et le bon additif pour les bain d’étamage pur , ne générant pas ou peu de cheveux d’étain , et ceci aux densités de courant utilisé en connectique . Moulage : Peu d’impact : les matières haute température existaient déjà Le problème majeur a été de supprimer les retardateurs de flamme bannis par RoHS et d’utiliser des colorants autorisés .
Demandes Clients Nos clients ont nécessité notre aide sur RoHS et Lead Free : • Eclaircissement de la directive RoHS • Mode de fonctionnement de FCI pour suivre cette directive • Politique FCI sur Lead Free • Demande de déclaration matière • Date de disponibilité • Travail sur les prévisions • Politique de prix ( quantité économique ) et de livraison
Politique de prix Le problème global est essentiellement l’augmentation des matières premières • Dès le début de ce programme , l’augmentation des produits LF a été pressenti de l’ordre de + 5 % , pour palier le surcout des résines haute températures et le fait de passer à de plus petites séries en production. • La dernière politique de prix sur les produits FCI serait maintenant d’augmenter de 5 % les prix des produits non LF , ceci afin de promouvoir la vente des produits LF et de n’avoir à terme qu’une seule catégorie de produits ( le souhait est donc de ne garder que les produits RoHS) .
Ressources Projet : - 1 Chef de projet - 4 Ingénieurs procédés ( moulage, assemblage, découpage et galvanoplastie) - 1 Ingénieur qualité - 2 Ingénieur produit ( sustaining engineering ) - 1 DCU + 1 industrialisation Dépenses et Gains: - 450 000 € en heures et frais de qualification - 250 000 € en investissement pour les double capabilités en galvanoplastie - Gains environnement = Réduction des déchets plomb de 270 kilos / an à programme complet .
Evolution : La tendance du marché est aujourd’hui à 66 % de demandes sur les produits RoHS .
Mais , comme les exceptions ont tendance à se généraliser , les sociétés vont encore continuer longtemps à produire les deux types de produits . Aujourd’hui , nous ne pouvons pas dire quand les substances bannies seront vraiment interdites en application chez nos clients. En maintenance produits , nous sommes donc dans l’obligation de garder les deux gammes de produits et de les faire évoluer simultanément , par rapport à nos stratégie produits .
