编者按:
近几年,无铅成了电子制造业最为抢眼的字眼:国际研讨会和学术交流会几乎都以无铅化问题为中心内容或者是主要议题之一,各种电子展览中无铅也开始唱起了主角,各地举办的无铅技术培训班和研修班也不胜枚举。
无铅制造是个系统工程,只有元器件、材料、设备及整机企业共同关注及努力,才能真正实现电子产品制造的无铅化。作为产业链的上游,在一定程度上讲,无铅化就是材料、元器件及设备的无铅化,因此这些企业在无铅化制造过程中担当着重要的不可替代的作用。目前,国内很多上游企业已经在无铅制造的征程上开始了大踏步的前行。
PCB:基板材料和粘接材料面临技术难题
莫少山 汕头超声印制板公司总经理
当前的无铅化及其替代工艺技术可谓五花八门,各国家和地区,各用户对其要求的方向也不尽相同,而且,目前可供使用的各种替代工艺技术,仍存在一定程度的不成熟的状况,一些严重的技术缺陷还未能有效解决,也未有更好的替代产品推出,这给厂家带来了较大的投资代价。
我们要客观地看待无铅化问题,不要单纯为了解决无铅的环保问题而忽视了其带来的更多的环保问题。因此,对于替代材料对环境的影响,环保问题的转移影响和社会资源、不可再生资源的耗费等内容,应有一个综合的、全面的、客观的分析与评估。
王豫明 清华-伟创力SMT实验室副主任
对于PCB制造商而言,面临的问题比元器件供应商还多。除了PCB镀层外,由于焊接温度的提高,供应商在PCB基板材料和粘接材料方面也面临新的技术难题。
曲连虎 大连太平洋多层线路板股份有限公司董事、总经理
针对PCB生产无铅化的处理,作为PCB生产厂来说没有问题。欧洲是以镀锡为主,美国以银,日本以铜或金,中国以金为主。无铅化就是各国规格的统一。从环保的角度来看,无铅化是方向,是必须要做的一项工作;从市场的角度来看,对发展中国家来讲是一个“绿色的屏障”。无铅化将是一个长期的、多行业联合行动,只有这样才能取得预想的结果。它不是一件简单的事情,它将涉及各个方面,包括焊料、阻焊油墨等原材料,IC、电阻电容等电子元器件,贴装工艺的改进,PCB加工制造工艺技术的改进以及在诸多方面改进带来制造成本的增加等,都需要我们做出努力。
刘述峰 广东生益科技股份有限公司总经理
随着日本、欧洲无铅化脚步的日益临近,国内企业包括PCB上下游企业,必须现在就做准备,以免在无铅化的博弈中失去市场机会。虽然这将导致生产成本的提高,还有一段路要走,但这是大势所趋,是每个PCB企业不容回避的。
李忠锁 深圳日东公司工程研发部经理
由于无铅焊料的熔点比传统的Sn-Pb高30℃-40℃,因此无铅化的实施对PCB材质、电子元器件的耐温性、助焊剂的性能、无铅焊料的性能、无铅组装设备的性能提出了更高的要求。对于PCB材质,需要采用热膨胀系数比较小而且玻璃化转变温度Tg值比较大的材料,才能够满足无铅焊接工艺的要求。由于PCB材质以及镀层的改变,如果以前的PCB材质的热膨胀系数较大,Tg值较低,则在实现无铅焊接时很容易出现裂纹等焊接缺陷,因此,降低了焊点的可靠性。
另外以前PCB铜盘和电子元器件引脚的Sn-Pb镀层在无铅焊接中已经不能使用,需要采用镀纯Sn或OSP处理方式或者其他的镀层方式,以避免合金元素Pb的混入。
龚永林 上海美维科技有限公司高级工程师
电子设备安装中采用锡铅焊料焊接技术,早在半个多世纪以前就应用了,而由于铅的有害性,现在把锡铅焊料列入禁用之中。在欧盟公布的ROHS指令和WEEE指令中,其中有铅、汞、镉、六价铬、聚溴联苯(PBB)和聚溴二苯醚(PBDE)这六种物质被列入电子设备限制使用之列。
被列入禁用的六种有害物质与印制板直接相关的是铅与聚溴联苯(PBB)和聚溴二苯醚(PBDE)。因此,新的绿色环保型印制板应做到无铅、无卤素(溴)。印制板上涂覆锡铅焊料是目前应用最多、可焊性最有效的印制板连接盘保护层。印制板表面涂覆锡铅焊料的工艺方法有热风整平锡铅焊料或电镀锡铅合金,在2006年7月前将完全被取消。印制板上代替锡铅涂层的无铅化表面处理正在推行之中。
目前印制板采用的无铅化表面处理方法有涂覆可焊性有机保护层(OSP)、电镀镍/金、化学镀镍/金、电镀锡、化学镀锡、化学镀银、热风整平无铅焊锡等。这些表面处理方法有的在印制板产品得到大量应用,有的还在推广试用之中。SMT:应关注相关各环节情况
唐建兴 惠州大亚湾光弘科技有限公司董事总经理
在SMT制造工艺中焊接是关键的工序。随着无铅焊接及绿色制造全球化进程的加快,电子焊接技术将经受无铅合金高熔点、润湿性差、工艺窗口减小以及高成本的考验,选择最佳的焊接工艺是顺利从有铅向无铅切换的关键步骤之一。
此外,RoHS还对镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚等5种物质进行控制。从SMT、EMS企业的制造平台来看,无铅的实施与设备、工艺、检测、辅料、软件等各个环节均密切相关,从管理角度来说,制造商面临两大主要问题,一是切换期的物料管理和供应商的认证,这里需要较高的企业管理水平,否则混乱和损失难以避免。二是从试验线到全部生产线的迁移,最重要的是意识问题,制造商必须要有超前意识,不能等待别人解决完所有难题,等待供应商提供现成的方案,这样只有等来客户的丢失。
邵万勇 上海广联电子有限公司总经理
无铅化设备的研制开发要受到重视。对表面贴装设备来说,无铅化具有两层意义,其一是设备本身不采用无铅元器件及加工工艺,其二是适应用户的使用要求,提供适用于无铅生产线上使用的表面贴装设备。从印刷设备、再流焊设备、波峰焊设备到各种光学检测设备,从使用有铅焊料转到使用无铅焊料,由于化学成分的不同,必然会带来各种工艺曲线、加热曲线和焊接曲线的很大变化,无论从软件方面还是从硬件方面来说,都会给设备的制造增加新的难度。
无铅化制造是一个系列工程,我们必须重视与表面贴装有关的电子材料、电子元器件、印制电路板以及表面贴装设备的无铅化问题,系统地、有计划地推进,才能有效而及时地完成这一工作。
朱 涛 深圳电子学会SMT专业委员会主任
面对全球无铅化潮流,企业不得不应对更大挑战:材料切换及管理、设备更新、工艺流程改变、检测手段等,要求企业在资金投入、技术导入、成本优化控制以及产品无铅化认证等各方面与国外企业站在同一起跑线上,共同面对全球无铅化潮流。片式元件:必须升级材料和工艺技术
钟建薇 广东风华高新科技集团有限公司总办主任
欧盟电子电气设备指导法令(WEEE)和关于在电子电气设备中禁止某些有害物质的规定(RoHS)将在2006年7月1日生效,其影响正在全球性范围内显现。现在全球主要的MLCC和片式电阻供应商也已经完成向无铅生产的部署,70%的MLCC企业已经实现了无铅化,中国内地的大型MLCC企业,如广东风华也已经基本实现了全面的无铅化与无毒化。随着最后期限的迫近,MLCC界对有关无铅生产的实施细则和验证程序更加关注,尽管有经验可以借鉴,但要顺利向全面无铅生产过渡还面临一系列挑战。
从目前的技术解决方案来说,尽管在制造成本控制和技术可靠性上无铅产品已经日趋成熟,可在中国,由于整个供应链上的各方并未真正承担起各自的责任并相互紧密配合,很多元器件供应商和组装厂商目前想静观其变,使得流程、物流上有多套资源的配备,过渡期间造成大量资源浪费。中国政府和欧盟将实行同步的强制性措施,将迫使所有以国际市场为目标的元器件企业及原材料供应各方无可选择地向无铅生产迁移,置身事外只会削弱自身竞争力。
周 济 清华大学材料科学与工程系教授
无铅化会对我国片式元件产业产生一定的影响,因此我们应加强对新材料的研究开发。具体措施是,国内片式元件企业应该与国内高校和研究机构密切合作,开发新的材料体系,在应对元件无铅化及提高元件性能方面有所突破。
叶德斌 北海银河高科技产业股份有限公司元器件事业部副总经理
作为一张必要的国际通行证,无铅化是片式元件企业必须掌握的技术。目前,很多出口到欧洲的企业不仅要求片式元件焊点无铅,而是要求元件整体无铅,这项工作就相当困难,其原材料和工艺都要做相当幅度的改进,这样就增加了相当的成本。因此,在这种情况下,元件企业应适当调整自己的市场布局,重点发展有战略合作前景的客户,淘汰附加成本高的小客户,保持产品市场价格的相对稳定。
本文摘自:中国电子报