晨芯科技

Ag合金的可靠性与Sn/Pb合金相差无几甚至更好。摩托罗拉公司也已经完成了Sn/Ag和Sn/Pb合金的热循环和振动研究，测试表明Sn/Ag合金完全合格，其它OEM厂商在各自的Sn/Ag和Sn/Ag/Cu合金研究中也得到了类似的结论。
　　根据研究结果，Sn/Ag和Sn/Pb在导电性、表面张力、导热性和热膨胀系数等各方面所取得结果大致相当。
　　本文结论
　　通过上述讨论，我们可以得到一个实际可行的标准无铅焊接工艺，其基本内容包括：
　　对焊锡膏应用而言，可将95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu或96.5Sn/3.5Ag合金与UP系列助焊剂配合使用。
　　对波峰焊应用而言，焊锡条可使用99.3Sn/0.7Cu合金。
　　对手工/机器焊接而言，焊锡线可使用99.3Sn/0.7Cu合金。
　　虽然上述方案还未能达到研究无铅替代方案工程师们所确定的每项目标，但基本上能令人满意，该方案最大限制在于96.5Sn/3.5Ag合金所要求的回流焊温度比Sn/Pb合金的要高20～30℃，因此回流焊对元件的要求也有所提高。元器件供应商应与电子装配厂密切合作以解决高温回流焊带来的种种问题。
　　随着新技术的发展，将来还会有更多更好的替代方案推出，这里讨论的系统最大价值在于其它复杂系统可以根据它提供的标准进行参照比较。在考察更加复杂的系统之前，应多问下面一些可以定量回答的问题：
　　焊锡膏
　　1. 新的合金系统是否能将回流焊温度降至与Sn/Ag合金差不多的程度(Sn/Ag合金最低回流焊温度为240℃，而95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu合金的最低回流焊温度则为235℃)？
　　2. 与Sn/Ag或Sn/Ag/Cu合金相比，金属和焊锡膏的成本如何？
　　3. 合金中各材料有没有技术参数限制？各材料在技术参数范围内变化时其固相和液相温度的变化情况如何？
　　焊条
　　1. 合金的成本如何？与Sn/Cu合金比较哪一个更贵？
　　2. 合金是否具有Sn/Cu合金所没有的优点？
　　为什么要采用无铅方案？
　　在谈论健康和安全问题时，人们一般考虑两个因素--危害和危险。危害是指某物质存在毒性以及食入、吸入或吸收后对人体的影响，危险更多是指采取正确预防措施后材料的安全性或者危害发生的可能性。
　　铅是一种有毒物质，人体吸收了过量的铅会引起铅中毒，摄入低剂量的铅则可能对人的智力、神经系统和生殖系统造成影响。在评定铅的危险性时，通常是通过调查饮食或呼吸摄入的可能性。就电子业而言，一般正常条件下铅不会达到使其气化的温度，因此这方面的危险无法定量测出，只能通过监测确定。
　　可以采用一些简单的预防措施，包括在保养波峰焊锡炉和清理残渣时戴上面罩，在有铅区域禁止抽烟，尽可能减少在工作区摄入铅的可能性。另外当接触焊锡膏、焊条、焊线等含铅物体后，务必在吃饭、饮水和抽烟之前清洗双手，彻底消除摄入铅的可能途径。
　　一般地说，从铅吸收来源来看食入铅的危险要高于呼吸吸入，所以应强调养成良好卫生习惯的重要性，在含铅的区域严禁饮食和抽烟以将危险降到最低。事实证明，只要采取了正确的预防措施，在工作场所使用铅还是相对较为安全的。
　　既然在电子工业中使用铅的危险如此之小，那么人们为什么还在考虑彻底消除铅的使用呢？其实主要的担心是含铅材料的处置问题，如印刷线路板等。之所以有这种担心，是因为那些被作为垃圾处理的废印刷电路板在埋入地下后，其中所含的铅可能会从电路板渗出进入地下水，继而流入我们的饮用水之中。
　　目前存在一些技术争论，主要围绕铅从PCB渗出的可能性以及饮用水可接受的含铅量(如果确实含铅)应该低于多少。
　　无铅立法是否即将出台？
　　立法过程的政策性很强，因此很难预知，例如目前美国国会就尚未采取积极的立法措施来限制在电子工业中使用铅。由于电子业所用的铅在人类铅使用总量中仅占非常小的份额，而且电子业在国民生产总值中所占比例非常重要并呈增长趋势，因此对电子工业限制用铅会遇到很大阻力。此外所有无铅焊料的替代品都会增加电子制造成本，一些地区关于无铅焊料的研究还没有开始，所以从某种意义上说对此的立法可能会削弱本国电子制造业的竞争力。
　　欧洲则在推动无铅立法上采取了更为积极的态度，欧盟计划进行一项投票表决，要求2004年1月之前在除车用和某些特殊场合之外的所有电子产品中禁止用铅，荷兰和瑞士则早已实施了有关电子废料的法令。
　　亚洲方面已有国家就电子废料的回收利用问题发表声明。日本电子产业开发协会和日本电子封装研究所在1998年1月制定了无铅方案的研究原则与计划，有些OEM厂商已经成功开发出回收利用方法，索尼、东芝、松下、日立和NEC等大公司也已承诺将遵守日本的法律，于2001年在某些电子产品中实现无铅化。
　　电子业是否正在实施无铅工艺？
　　许多跨国电子公司已经开始启动无铅技术项目，对无铅替代方案进行评估，以做好准备在限制性法律生效后实施无铅系统方案。
　　也有许多公司将实施无铅工艺作为一种营销战略，他们希望在营销过程中将其电子产品作为无铅和环保产品进行宣传。
　　Chris Bastecki
　　营销主管
　　Cookson Semiconductor Packaging Materials