引言
---部分OEM（主要在日本）已做出決定,在其制造的產(chǎn)品中消除含鉛合金,原因何在？是否無鉛焊料更好、更便宜或更可靠？事實上,在消費電子產(chǎn)品中消除含鉛合金是市場驅(qū)動所致。很多公司已發(fā)現(xiàn),在某些市場中,有環(huán)保意識感的消費者會購買標有“綠色”標簽的產(chǎn)品。因此,對鉛錫焊料的替代材料的研究與開發(fā)已迫在眉睫,用綠色無鉛焊料代替鉛錫焊料已成為當務之急。必須要從立法角度和市場競爭角度雙管齊下,鼓勵并大力支持各種無鉛焊料和技術(shù)方面的探索和研究。

無鉛化路線圖及相關(guān)指令

---2002年10月11日,歐洲議會和歐盟部長理事會批準通過了WEEE（報廢電子電氣設(shè)備）和ROHS（關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)）的指令。2003年2月13日公布歐盟成員國將在未來18個月通過各自的關(guān)于該指令方案的法律。ROHS指令要求從2006年7月1日起在制造的電子設(shè)備中禁止使用4種重金屬（鉛、鎘、汞、6價鉻）、聚溴二苯醚和聚溴聯(lián)苯,現(xiàn)有國家相關(guān)規(guī)則必須在此時間后更改。WEEE指令除對以上6種污染物質(zhì)的報廢電子電氣設(shè)備的回收和處理做出特殊規(guī)定外,還規(guī)定回收費用由生產(chǎn)者承擔。2005年8月13日前交付回收費用。
---日本的無鉛化進程主要是由其產(chǎn)業(yè)界驅(qū)動的,日本的JEIDA（日本電子工業(yè)發(fā)展協(xié)會）已提出新產(chǎn)品中的無鉛化路線圖。日立公司在2001年實現(xiàn)無鉛,并建成36條無鉛電裝生產(chǎn)線。松下公司在2001年前全部消費電子產(chǎn)品實現(xiàn)無鉛。索尼公司在2001年除了高密度封裝外,產(chǎn)品已實現(xiàn)無鉛。東芝公司2002年對手機實現(xiàn)無鉛。富士通公司2002年12月實現(xiàn)所有產(chǎn)品無鉛化。日本OEMS宣布在2001到2002年按計劃分步驟地禁止使用電子鉛料。在此方面日本已頒布的法律有《家電回收法》、《綠色采購法》和《資源有效利用促進法》。日本JEIDA已提出新產(chǎn)品中的無鉛化規(guī)劃,到2003年末,大約電子工業(yè)70%～80%已生產(chǎn)無鉛產(chǎn)品。無鉛焊料應用于所有元件、材料和產(chǎn)品中將依次到2004年末和2005年末完成。
---日本的行動激發(fā)了美國,美國也加速了無鉛化技術(shù)的開發(fā)與應用。美國NEMI于1999年成立專門工作組,以便幫助北美公司在2001年啟動無鉛電子組裝。美國NEMI成員中在發(fā)展無鉛技術(shù)的有：AIM、Alpha Metals、Celestica、Chip PAC、FCI Electronics、IBM、Indium、Intel、ITRI、Johnson Manufacturing、Kester Solder、Motorola、NIST、SCI Systems、Storage Technology、Texas Instruments、Universal Instruments和Vitronics Soltec等。
---中國也正在與世界同步地進行著無鉛化技術(shù)方面的研究和開發(fā)工作,出臺了《電子產(chǎn)品生產(chǎn)污染防治管理辦法》。清華大學材料系電子材料與封裝技術(shù)研究室研究了向Sn-Ag-Cu基體中添加In和Bi元素,從而得到較好的無鉛焊料。然而,與日本、歐盟和美國相比,中國的電子產(chǎn)品綠色無鉛化研究還處于初始階段。

無鉛焊料的種類與性能
---半導體裝配委員會（SAC,有90多個會員公司）在近來的會議上聲稱,在元件接觸電鍍技術(shù)中使用無鉛合金焊料,并已證明銅錫合金焊料的特性與鉛錫合金焊料的狀況相符合,大部分無鉛焊料含錫合金的比率很高。雖然目前給很多器件提供純錫合金電鍍技術(shù),但并不應該認為所有的元器件都要遵守此規(guī)則,因此,純錫合金并不是無鉛焊料的惟一選擇。正在研究和已經(jīng)實用化的無鉛焊料大體上分為三大類別,即高溫的Sn-Ag系、Sn-Cu系,中溫的Sn-Zn系等,以及低溫的Sn-Bi系等,如表1所示。
---無鉛焊料替代品組成成分表如表2所示。
---國際錫研究協(xié)會（ITRI）的焊接技術(shù)研究部門,對已開發(fā)的主要無鉛焊料進行了綜合性能試驗比較,如表3所示,綜合性能比較結(jié)果為Sn-Ag-Cu最好,而且是目前使用最多的主流無鉛焊料合金。這種合金具有優(yōu)良的物理性能和高溫穩(wěn)定性,已在世界范圍內(nèi)推廣使用。

結(jié)束語
---我們相信,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,電子無鉛化焊料的研究和實踐必將不斷深入和完善,采用無鉛裝配已成為電子封裝產(chǎn)業(yè)的全球性潮流。近年來,綠色無鉛化電子產(chǎn)品已大量面世,因此,為無鉛化做好準備,積極開展綠色無鉛化的各項工作,努力提高產(chǎn)品在世界市場中的競爭力,已是人類所面臨的嚴峻現(xiàn)實。