焊料无铅化_不可回避的选择

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1、Focus关注随着欧盟《RoHS指令》执行日期的临近，电子产品的无铅化组装已经不可回避。尽管无铅产品在国内已经四处可见，然而，以SnAgCu三元合金为主流的无铅产品几乎全部依赖于进口。我国焊料产量大，产品链广，受欧盟指令的影响，焊料的使用将直接影响相关产品的出口。无铅焊接的全面导入需要解决很多问题，特别是无铅焊料的产业化。焊料无铅化——不可回避的选择◇夏志东1，史耀武1，雷永平1，郭福1，石力开21北京工业大学材料科学与工程学院先进电子连接材料实验室2北京有色金属研究总院铅是自然界分布很广的元素，地壳中含量为0.0016%，排列在元素周期表中第35位。铅是一种有毒的重金属，人体过量吸收会引起

2、中毒，摄入量低时也可能对人的智力、神经系统等造成影响。铅在电子、机械、交通、化工、军事、能源、原子能等工业部门中应用广泛（表1），其中在能源、军事、原子能辐射等领域中使用的铅，由于使用场合相对集中，回收渠道通畅，通常都可通过回收并集中处理，不会对环境造成大的污染。但是，在电子工业和机械行业中使用的铅则存在很大的问题。电子和机电产品的组装焊接目前还广泛使用含铅焊料。这里的铅是作为焊料的主要合金元素之一，其作用主要是降低焊料的熔点，降低焊料的表面张力，从而提高焊料的润湿性，当然，它还可以大幅度地降低焊料的价格。如电子线路板组装中使用的SnPb焊料含铅37％以上，在空调、汽车的散热器铜管和散热片的

3、焊接主要使用含铅40％的SnPb焊料，灯具照明行业也常常使用含铅50％以上的高铅焊料。这些产品产量极大，用户分散，而单件产品含铅量少，极容易被人们忽略；同时由于铅是以合金的形式存在，回收28新材料产业NO.102005表1铅的应用及回收处理特点保持快速发展，我国有色金属需求量行业产品比例/％回收处理特点将继续呈现上升趋势。2005年，铅需电子焊料（PCB、灯泡等）约5回收成本高，处理技术难度大求量为60万吨，比2004年略有增长。机械散热、制冷水箱焊接用焊料约5分散，回收处理困难但铅在电子组装行业的应用将明显减陶瓷、玻璃电视和计算机的CRT约10可再次作为原料使用化工添加剂汽油、颜料、导管电

4、线约5回收处理有困难少。能源铅酸蓄电池60-70可集中处理回收2004年我国电子工业用锡量大军事子弹头等约5应用范围有限，回收相对容易约在5.2万吨，比2003年增长了18%，原子能辐射铅屏约5整块，易回收焊料锡基材料全国产量10.8万吨。锡其他配重（铅锤、铅锭）等约5纯度高，易回收基焊料的75％用于电子工业。2003年中国Sn产量10万吨，占世界的37％。困难，处理技术难度大，成本高，并车和制冷设备中的散热器目前都是采2003年全球Sn消费总量30万吨，且回收处理不当就很容易造成环境污用钎焊工艺生产。2004年国内铅的2004年为31.5万吨，在过去的5年里，染。根据欧洲委员会的报告，电子

5、废需求量为50多万吨。以国内汽车年产中国Sn消费的增加量占世界总增加弃物是城市垃圾中增长最快的，增长500万辆，空调等制冷设备2000万量的3/4。系数为3。硅谷有毒物质联盟提供的台/套计算，如其中一半采用铜材，则快速发展的国民经济，增加了数字显示，在美国，日用电子产品占在此行业消耗的焊料约为3万吨，消对有色金属原材料的需求。2004年垃圾填埋场重金属来源的70%，而铅耗的铅约为1万~2万吨。灯泡行业的10种有色金属国内产量达到1398万占40%。这些填埋的铅会通过雨水等消费量也大约在同等数量级。同时，吨，连续三次居世界第一位，其中铅腐蚀溶解而进入地下水，污染环境，根据CRT类显示器产品的产

6、量（年产量为181万吨，Sn产量11.7万吨，影响健康。正是由于铅的这些特点，产彩色电视机和计算机显示器各居世界首位。其消费量居世界第二欧盟RoHS指令中禁止使用的6种有7400万台和4300万台），Pb的消耗位。毒有害物质，铅排在首位，足见其为在CRT中约为11万吨（有一半左右从无铅的研究看，目前正在研毒害之首。是使用回收的玻壳作为原料）。同时，究和已经实用化的无铅焊料大体上分无铅焊料问题的提出及研究发电子组装用焊料中铅的用量约2.3万为三大类别，即高温的Sn-Ag系、展要追溯到1986年美国国会通过议吨，占总铅消耗量的5％左右。在“十Sn-Cu系，中温的Sn-Zn系，以及低案禁止引用自来

7、水水管采用含铅焊料五”期间，信息产业、交通、能源、温的Sn-Bi系等。国际锡研究协会连接，由此吹起了无铅化运动的号建筑等消费有色金属较多的行业仍将（ITRI）的焊接技术研究部门对已开角。2006年7月1日是欧盟RoHS指令正式实施生效的日期。届时，出口到欧盟的电子电器产品在其指定的目录范围必须无铅化。世界许多国家都在关注并积极参与无铅焊接技术的开发和产业化。无铅焊接的原材料和材料需求及价格2003年全球总共消