在未来18个月,电子制造商必须设法满足强制的无铅产品法规,否则其产品将被欧洲国家禁止销售。SiliconPipe公司的主要创办人Joseph Fjelstad指出,现在全球只有17%的制造品完成了这种转变,因为实现完全的转变将需要投入上百亿美元。
在PCB East研讨会的主题演讲中,Fjelstad告诉印刷电路板设计者,他们将处于这种转变的最前沿,因为他们是将无铅工艺引入最终成品的领头人。
“大多数设计问题与材料选择和抛光(finish)有关,”他指出,“一些PCB设计者相信向无铅工艺的转变将不会影响他们设计电路板的方式,但另一些人预测无铅法规将影响设计师各个层面的工作。”
Fjelstad向其听众发问:“作为一名关注此问题的设计师,你如何做才能保证你的设计将足够鲁棒,从而能够经受无铅组装过程和产品工作环境的考验呢？”
欧盟已经颁布法令要求自2006年7月1日开始在欧盟销售的所有电子产品必须满足无铅规范。但电路板制造商仍然受困于以下问题,即如何找到一种具有和铅相同的连接性能和可靠性的无铅焊料。
“无铅焊料比有铅焊料更脆弱,因此无铅设计的脆弱性是一个大问题,”Fjelstad说。他还引用了Peter Borgesen和Donald son撰写的名为《无铅焊接的脆弱性》的白皮书。
通用仪器公司资深科学家兼工艺研究经理Borgesen和在IBM公司从事无铅焊料合金机械性能研究的Henderson写道:“向无铅焊接过渡时,业界将面临焊点脆弱性的重大风险,这与所有常用的焊盘表面抛光技术都相关。”
Fjelstad有时对无铅法令贴上“唐吉诃德”的标签。他主张,铅是自然界的一部分,应该得到明智的使用和控制。他指出,电子业只占世界铅用量的0.5%,因此建立一种铅回收利用机制可能比完全禁止好。
“具有嘲讽意味的是无铅电子产品不会减轻人们对铅中毒的担忧,”Fjelstad说,“令人不安的是我们在为政治目的而牺牲可靠性。”
数十年来,铅已经广泛用于电子制造业。与锡结合时,铅形成了用于将电子元件附着在电路板上的焊料。电缆、连接器以及底板也使用铅,涂料、标签、油墨、轴承以及其它部件也使用它。
在Frost&Sullivan公司的最新报告中,分析师Raman Monga表示,无铅焊膏不仅在技术上是可行的,而且在大多数情况下能提供与共熔焊膏相等的可靠性。不过,他承认,一些焊料合金(如锡银铜)的长期可靠性还没有得到确立。“为了普及无铅组装,业界需要开发额外的工艺。”Monga说,“特别地,将需要为加工产品建立更好的热分布曲线。”
欧洲关于减少有害物质和废弃电气电子设备的法令赋予电子制造商回收电气电子设备的责任,并强迫他们在设计新设备时考虑废物管理问题。制造商必须为2006年7月以后投放市场的设备找到铅、汞、镉及六价铬等重金属的替代材料。
此外,欧盟已经禁止任何欧洲国家向任何发展中国家出口有害电子废品。
作者:莫浩夫
京公网安备 11011202001138号
