无铅回流焊要求更先进的炉温监控技术

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　　当今世界越来越关注铅带来的环境和健康危害。尽管电子行业铅的用量只占世界总铅量中极其微小的一部分，但我们所关注的是大部分的电子垃圾最后都是掩埋在地下，污染地球和水资源。虽然每年只有一万吨的锡铅合金焊料用于这一领域，但是这些焊料几乎没有得到回收。相反，许多使用更多铅的其他产品，在全世界大部分市场都得到了严格的控制和有效的回收。

　　欧洲已经采用许多法律手段来禁止和限制电子行业铅的使用。比如说，WEEE指出：“必须拆除任何废弃的终将被埋入地下，焚烧或再生的电子或电气设备中含有以下成分[铅]的元器件。”本法令将于2006年一月一日生效，虽然其中含有很多豁免情况。这一行动将影响到那些含铅产品进入欧洲市场，不管这些产品是在哪里生产的。

　　事实上，早在1998年，日本电子工业协会就决定主动消除电子组装中的铅。他们的目标是到2004年真正作到“无铅”。

　　美国目前还没有这样的法令。有些公司推崇铅的回收利用，认为它是一种比“无铅”更好的解决办法。总之，业界已经广泛接受“无铅”趋势。

　　竞争因素

　　许多主张无铅焊接的预言家们，觉得法律手段是无实际意义的，他们相信在不久的将来，单凭市场因素足以促使电子组装业的无铅化。IwonaTurnik博士，摩托罗拉先进技术中心主任在IPC主办的Works99会议发表的市场调查报告中表明：

　　1.20的消费者在购买时会主动考虑环境问题。

　　2.45的消费者购买动机是因为产品对环境安全。

　　3.50的消费者更换品牌是因为发现它对环境有害。

　　4.76的消费者将在价格和质量相当的情况下首先选择环保产品。

　　例如，日本所有的大型消费类电子产品公司都在大量生产无铅电子产品，推销时使用“绿色产品”作为竞争卖点，特别是消费类电子市场。松下1998年推出了无铅微型CD播放机，包装上用了一片绿色的树叶，作为环保安全标志，市场份额增长显著：从4.7增长到15。

　　汽车行业将是“无铅”趋势的主要动力。汽车“无铅”化不仅对环保有益，而且无铅焊接也改善了焊点的耐温特性。大部分汽车电子部件都被安装在发动机室，因此要承受更高的工作温度（高达摄氏150度）和更剧烈的温度变化。竞争的压力以及担心被排挤出国际大市场的双重考虑，使全球大部分主要电子生产厂家开始为无铅产品做准备。

　　无铅合金

　　目前市场上有许多种无铅合金可供使用。而其中前景最好的似乎是锡/银/铜合金和锡/银/铋合金。最终是在二者之中权衡。锡/银/铜合金的焊点比现在的锡/铅合金可靠性要高，但是其熔化温度达到217°C。例如，美国NEMI选择的是95.5锡/3.9银/0.6铜的焊膏。

　　铋合金，溶化温度是206°到213°C之间。尽管人们认为对于消费类电子产品来说，它的焊点有足够的可靠性，但性能还是不如现在的含铅焊料，主要是因为众所周知的焊点起皱现象。有些人选择铋合金是因为它们最接近含铅合金，深受日本人的青睐，被使用在许多无铅电子组件中。它们要比锡/银/铜合金贵，并且也有人关注是否有足够的铋资源满足整个市场需求。

　　将来不可能有一种所谓“标准”的无铅焊料，而是会有几种不同的焊料共存，他们各有利弊。选择哪一种将很可能取决于产品的具体要求。

　　对制造工艺的冲击

　　丝网印刷：最低限度的影响（如果有的话）。

　　贴片：最低限度的影响。有人辩论说需要提高贴片精度，是因为无铅焊膏回流时自对位能力较差。

　　回流：由于熔化温度高出20°到50°C，对制造工艺有重要影响。

　　波峰焊：有一定的影响。助焊剂和合金成分的选择变得很重要。工艺上将面临包括“锡须”和“焊点起皱”等问题。可能需要充氮。

　　检测：与无铅焊接相关的最大变化是焊点表面暗淡，自动光学检测系统可能需要重新编程。还需要额外的操作员培训。

　　最后一个较为感性的因素是无铅焊点不