El presente documento presenta el estudio del desprendimiento de un LED de alta potencia utilizado en la industria automotriz que se origina por la falla en un proceso de manufactura del PCB; el nivel de defectivo reportado por la planta armadora de autos fue del orden de 65000 partes por millón. Para encontrar la causa raíz del problema se plantean metodologías y técnicas de análisis que abordan problemas serios de confiabilidad. Normalmente este tipo de fallas se estudia por medio de técnicas de corte seccional que se evalúan en microscopio óptico, a diferencia de los métodos tradicionales, en este documento se aborda el uso de un microscopio electrónico de barrido para caracterizar la unión inter-metálica entre el dispositivo LED y el PCB que es del orden de 1 micra; es de notar que en esta investigación se obtienen resultados diferentes a los métodos tradicionales. El problema se abordó a través de la metodología DMAIC, con la utilización diagramas de Ishikawa y mapeo de procesos de manufactura; se formularon hipótesis sobre las causas que propiciaron el desprendimiento de los LEDs y que posteriormente fueron evaluadas con pruebas de esfuerzo cortante con apoyo en ensayos analíticos realizados en SEM y EDX. Al concluir la fase de análisis se confirmó que la unión inter-metálica entre el LED y la soldadura era muy pequeña lo que resultaba en una resistencia mecánica débil. Finalmente, se planteó la forma de robustecer la unión inter-metálica utilizando la técnica estadística de diseño de experimentos DoE donde se encontró que las mejores condiciones de proceso fueron el utilizar pasta de soldadura Hereaus, pico de temperatura 245 ºC, TAL 70 seg, esténcil de 6 milésimas y atmósfera de nitrógeno. Para validar la mejora se desarrolló un estudio estadístico de Cpk, que es un indicador de la capacidad que tiene un proceso para producir un resultado dentro de los límites de especificación predefinidos. Por medio de la prueba de esfuerzo cortante, se evaluó un grupo de 30 tarjetas PCB para determinar la resistencia mecánica de la unión de soldadura. Después de la implementación de los cambios en el proceso, el estudio arrojó un resultado de Cpk de aproximadamente 6, que es muy superior al nivel mínimo aceptable por la industria de 1.67.
