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SMT之家论文中心 / 无铅制程专栏 / 对于无铅焊锡你在做什么?
对于无铅焊锡你在做什么?
2003-12-21    Ray P. Prasad       点击: 8914
对于无铅焊锡你在做什么?

  现实是这样,或早或迟电子工业不得不使用无铅焊锡。如果你是在消费品市场或者计划在海外市场销售产品,那么你应该现在开始评估替代焊锡了。

  到现在,大家都已经熟悉了工业有关无铅焊锡的争论。你知道你的公司对此要做什么吗?在本文,我将提供我的有关这个主题的观点。
  众所周知,锡/铅焊锡是电子装配制造中最常用的焊锡。可是,由于铅对人类健康的负作用,人们对使用铅已有关注。为了表达对铅的环境关注,一些政府正在考虑各种限制使用铅的措施。例如,虽然美国国会没有严厉的立法行动来强行取消铅在电子或其它产品中的使用,但是欧洲国家可能强行在未来3 ~ 5年内使用无铅焊锡。也可能有某种回收工程将影响到OEM。
  我的观点是在电子产品上使用无铅焊锡是一个坏主意,因为诸如铜、银、铟和铋等替代材料的采矿可能引起甚至更严重的环境损害。最重要的是,如果禁止所有的铅,那么没有足够的这些材料的已知资源来满足未来需要。另外,储存电池占了最大的铅的用量(80%),而电子焊锡只占大约0.5%。因此,即使电子焊锡中铅的使用被全部禁止,也不能解决铅有关的环境问题。
  现在,没有已知的无铅焊锡可以插入式的(drop-in)替代锡/铅共晶合金(eutectic)。有许多合金由某些公司正在评估,甚至使用,但是,没有任何已知的、工业一致认同的无铅合金。甚至没有对无铅定义的一致认同(例如,最大铅含量为多少才认为是无铅的)。
  无铅合金是昂贵的,将影响到印刷电路板(PCB)制造和装配过程的几乎每个方面。由于大多数无铅合金具有比常用的锡/铅共晶合金(183°C)高得多的熔点(大约220°C)回流与波峰焊接温度不得不更高。这明显地意味着PCB要忍耐的回流与焊接温度。
  现实是这样,或早或迟工业要使用无铅焊锡。工业必须意识到这个问题不会消失。在电子产品中使用无铅焊锡,有两个主要理由:几乎可以肯定,在欧洲禁止含铅产品;有许多公司通过吹捧那些甚至没有技术优势的所谓“绿色”产品,把无铅产品看作一个竞争优势。日本公司经常提到的迷你碟(mini-disc)就是一个好例子。无铅问题将不是在技术优点上决定下来,而是在误导的市场和不必要的,但肯定的,欧洲政府的干预下决定的。

  处理无铅问题
  你应该怎样为你的公司着手无铅问题?我认为,完全取决于你的产品和主要市场。例如,如果你没有计划将产品在欧洲销售,不与欧洲和日本公司竞争,特别是消费产品,那么祝你自己幸运,因为这个问题不会影响你。但是有多少公司可以忽略欧洲市场呢?至于在消费品市场与日本公司竞争,很少美国公司存在这个问题,因为我们基本上已把这个市场让给日本公司。
  你的第一个任务应该是理解在这个领域电子工业所作的努力。IPC是一个着手的好地方。有许多可利用的工业论文和会议。还有其它组织也是这个主题的好的消息来源。国家电子制造创始组织(NEMI, National Electronics Manufacturing Initiative)、国际锡研究协会(ITRI, International Tin Research Institute)和国际物理实验室(NPL, National Physical Lab)都是有关无铅焊接问题的消息来源。
  接下来你的任务应该是评估你的产品的现在与将来的市场。你的市场主要是在北美吗?如果你的产品主要销售在北美市场,这时候你不应该担心太多。美国国会将对电子产品中铅的使用采取严厉的禁止措施,是不大可能的。但是如果你是在消费品市场或计划在海外市场销售产品,那么现在你应该开始评估替代的焊锡了。
  如果你是在汽车市场,无铅可能是更高可靠性的考虑。有些无铅合金可能具有高得多的屈服、疲劳和懦变强度。
  如果你是中小型的当公司,你可以采取等着瞧的(wait-and-see)办法。可是,如果你是主要的OEM,你可能想要扮演积极的角色,帮助领导无铅的工作。为什么?因为不管你喜不喜欢,无铅的处理必须宜早莫宜迟。

    Ray P. Prasad, is author of the textbook Surface Mount Technology: Principles and Practice. He is also founder for the Ray Prasad Consultancy Group which specializes in helping companies establish strong internal SMT infrastructure. Contact him at P.O. Box 219179, Portland, OR 97225; (503) 297-5898; Fax: (503) 297-0330; Web site: www.rayprasad.com.

责任编辑: skylee
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