Cómo planean los ingenieros de Lenovo reducir nuestras emisiones de carbono

Una rápida búsqueda de la definición de innovación la describe como "un descubrimiento, un desarrollo repentino, notable e importante". Los avances son ciertamente notables e importantes. Sin embargo, en raras oportunidades son repentinos. Más bien, son el resultado de años o incluso décadas de mejoras progresivas, tanto que cuando llegan al punto crucial parecen haber ocurrido de manera instantánea. Pensar esto sobre el nuevo proceso de soldadura a baja temperatura aquí, perjudicaría a decenas de ingenieros de Lenovo que buscaron incansablemente durante dos años una mejor manera de fabricar PC.

El problema y cómo resolverlos carcomió a Tadashi Kosuga, miembro senior del personal de ingeniería y director de ECAT (Electronic Card Assembly and Test), durante más de una década. Cuando se retiró la soldadura a base de plomo de la industria y se impusieron las nuevas regulaciones ambientales como ROHS a principios de 2000, Lenovo y otros fabricantes cambiaron a un proceso de soldadura de estaño. Aunque era más amigable con el medio ambiente, la soldadura basada en estaño tenía algunos inconvenientes: requería más calor durante la fabricación, por lo que consume energía al tiempo que aumenta la cantidad de calor en una planta y crea más emisiones de carbono. La alta temperatura también expone los componentes en las computadoras portátiles y otros dispositivos a un mayor desgaste, lo que podría afectar la fiabilidad.

La fiabilidad es un sello distintivo de las computadoras portátiles ThinkPad, y como Kosuga-san veía a los consumidores demandar dispositivos más delgados y livianos, sabía que su equipo tenía que encontrar una solución. Este desafío se había vuelto personal. Se dirigió a su jefe, Akira Fukushima, director ejecutivo del centro de desarrollo de subsistemas, y juntos dedicaron una cantidad increíble de tiempo y pusieron en marcha un equipo multifuncional de más de 20 ingenieros y recursos para resolver este acuciante problema de la industria. La búsqueda comenzó a encontrar la receta, o "ingrediente secreto" para un proceso de soldadura a baja temperatura que podría aplicarse a todos los dispositivos que utilizan placas de circuito impreso. 

Tadashi Kosuga y Nobutuki Kamei, memoria y componentes, ECAT y Componentes, Desarrollo de la Plataforma del Subsistema, exhibiendo una placa base utilizando el proceso de soldadura a baja temperatura. 

Encontrando el Ingrediente Secreto

La receta consta de solo cuatro ingredientes - tipo de soldadora, “flujo” (un aditivo que ayuda a que la soldadura fluya), tiempo en el horno y temperatura. Mientras que esto suena simple, conseguir la proporción de cada uno y la combinación correcta de todos estos factores sacó del juego a algunas de las mentes más brillantes de la industria por años. Para algunos problemas de ingeniería, nuestros ingenieros pudieron recurrir a modelos matemáticos complejos para ayudar a resolver un problema de diseño. Sin embargo, en el mundo de la soldadura y la metalurgia, la vida no es tan fácil. En su lugar, tuvieron que usar la experimentación clásica y observar empíricamente, catalogar y aceptar o rechazar cada resultado. El equipo probó miles de recetas, llevando adelante experimentos en más de 3.000 placas – cada sesión de 30 placas tomó de dos a tres semanas. Las semanas se convirtieron en meses.

Kosuga-san todavía recuerda su incredulidad un día alrededor de los seis meses donde pensó que podría estar en algo. Determinó que la unión de soldadura usando el proceso LTS alcanzaba la misma fuerza que el proceso actual. A pesar de este descubrimiento, él moderó su entusiasmo. Como ingeniero con casi 30 años de experiencia, sabía que a pesar de que era prometedor, el equipo tendría muchos meses de pruebas de calidad y durabilidad y reajustes para hacer.

Utilizando la tecnología de montaje en superficie (SMT), la soldadura y mezcla de flujo se imprime en la cara de la placa de circuito. A continuación, se añaden componentes y se aplica calor para fundir la mezcla de soldadura, asegurando y conectando los componentes a la placa utilizada en ThinkPad X1 Carbon - 5° generación.

Sólo porqué encontraran una receta que funcionara repetidamente no significaba que cumpliría los rigurosos estándares de pruebas de Lenovo. E incluso entonces, ¿cumpliría la expectativa de excelencia de Kosuga-san? Un hombre de precisión y estándares exigentes, estableció metas para el proceso de 2 veces los estándares de prueba normales de Lenovo. El proceso de soldadura a baja temperatura tuvo que crear productos flexibles pero que resistieran a los cambios cuando fueran expuestos al calor. Y recuerde, cada producto es diferente, por lo que el proceso tenía que tener un enfoque "uniforme".

El nuevo proceso aplica calor de soldadura a una temperatura máxima de 180 grados Celsius desde el anterior de 250 grados. Al utilizar materiales existentes para la pasta de soldadura y el equipo, el nuevo proceso no suma costo. Y con su menor temperatura generando menos calor, este proceso ya está reduciendo las emisiones de carbono; lo estamos utilizando en ThinkPad E Series, nuestra portátil comercial de mayor volumen, y en ThinkPad X1 Carbon, nuestra portátil comercial superior.

Presione aquí para observar el ahorro de posibles fugas de emisiones de carbono en 2018.

Pero la historia no termina aquí. El curso normal después de descubrir una innovación es buscar la protección de la patente para ella. El equipo está persiguiendo esto, pero después de invertir tanto de sí mismos en encontrar la solución, Kosuga-san y su equipo sabían que necesitaban hacer más. No querían mantener el nuevo proceso de fabricación en secreto. Ellos querían hacer algo especial en la industria - algo diferente. Querían mejorar la industria y el mundo compartiendo sus conocimientos y soluciones. Así que después de que se otorguen las patentes este año, compartirán con orgullo esta tecnología de procesos a través de documentos técnicos y consorcios con otros fabricantes de productos electrónicos, tanto socios como competidores. Por lo tanto, incluso si no está utilizando un dispositivo Lenovo, la ingeniería e innovación de Lenovo probablemente esté dentro.