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1、距離2006年7月1日電子產品全面無鉛化的日子越來越接近了,電子業界為了符合此一潮流都正在如火如荼的進行各項相關製程的變更,然而在變更的同時勢必會發生許許多多的問題,這些問題該如何克服?在導入無鉛製程的同時,又該注意什麼事情?如何制定無鉛製程導入的流程?以下的說明希望能夠提供給電子業界先進一些幫助。 在無鉛製程當中要了解的事項繁多,因此建議先從以下7大方向來加以討論：1. 各國相關無鉛法令2. PCB基板材質的選擇3. 無鉛零件材質的選擇4. 焊接設備應注意事項5. 焊接材料的選擇6. 製程變更7. 可靠度試驗1. 各國相關
2、無鉛法令: 1.1 歐盟 目前歐盟已針對電子產品發出禁鉛令,並擬定所謂的RoHS指令,此條文 中明確規定”鉛”,”汞”,”鎘”,”六價鉻”,”PBB”,”PBDE’s”這六項物質不得 存在或者超出所規定的含量,並規定所有的歐盟成員國必須於2004.8.13 以前完成立法,並於2006.7.1正式執法。以下為這六項物質可能衝擊的 產品。目前使用的電子產品鉛電機電子設備,電池,鉛管,汽油添加劑,顏料,PVC安定劑,燈泡之玻璃,CRT,或電視之陰極射線管,銲接材料…等鎘被動元件,
3、銲接材料,紅外線偵測器,半導體,PVC…等汞溫度計,感應器,醫療器材,電訊設備,手機….等PBB&PBDE’s各式電子產品,PCB,元件,電線,塑膠蓋….等 1.2 日本 日本電子工業發展協會(JEIDA)、日本工業規格協會(JIS)…等都已經 正在進行草擬各種相關的無鉛規格要求,在此之前,日本各相關知名廠 商如SONY,NEC,HITACHI,PANASONIC,TOSHIBA….等等都已經明定出禁鉛的相關條文(例如SONY之SS00259) 1.3 美國 美國的電子業界原
4、先針對導入無鉛化製程的態度原本就不是那麼積極 但是在世界環保潮流的推波助瀾下,包括NEMI協會及一些世界知名 的電子大廠(例如HP,DELL,IBM….等)都已經擬定禁鉛的時程。 1.4 中國 目前全世界最大的電子產品生產基地”中國”,針對無鉛化的到來,已制定”電子信息產品污染防治管理辦法”並預計於2005年1月1日起開始施行。2. PCB基板材質的選擇 目前可用在無鉛製程上的PCB基板不外乎有六種材質可以選擇: a.鍍金板(ElectrolyticNi/Au) b.OSP板(Or
5、ganicSolderabilityPreservatives) c.化銀板(ImmersionAg) d.化金板(ElectrolessNi/Au, ENIG) e.化錫板(ImmersionTin) f.錫銀銅噴錫板(SACHASL) 以上六種板材,由於化錫板與錫銀銅噴錫板的製程尚未成熟,在市場上接受度 還有疑慮情形之下,在此先不進行討論 a. 鍍金板 這是目前現有的所有板材中最穩定,也最適合使用於無鉛製程的板材,尤其 在一些高單價或者需要高可靠度的電子產品都建議使用此板材作為基材, 只是其成本也是所有板材
6、中最高的。 b. OSP板 使用此一類板材,在經過高溫的加熱之後,預覆於pad上的保護膜勢必受到 破壞,而導致銲錫性降低,尤其當基板經過二次回焊後的情況更加嚴重,因此 若製程上還需要再經過一次dip製程,此時dip端將會面臨焊接上的挑戰。 c. 化銀板 雖然”銀”本身具有很強的遷移性,因而導致漏電的情形發生,但是現今的 “浸鍍銀”並非以往單純的金屬銀,而是跟有機物共鍍的”有機銀”因此已經 能夠符合未來無鉛製程上的需求,其可焊性的的壽命也比OSP板更久。 d. 化金板 此類基板最大的問題點便是”
7、黑墊”(BlackPad)的問題,因此在無鉛製程上 有許多的大廠是不同意使用的,例如HP便規定所有的HP產品都不可使用 此類基板,Dell亦是!3. 無鉛零件材質的選擇： 關於無零件的最重要的便是零件的耐溫性與零件鍍層的材質,一般來說SMT零件的耐溫性要求必須要達到260℃以上,另外零件腳的鍍層合金組成,Ni/Pd/Au,Ni/Pd,MatteSn(非亮面)(Sn/1-3%Bi orSn/1-5%Ag)都是可以適用的,至於BGA或者CSP等零件的銲錫球建議使用Sn/Ag(3-4%)/Cu(0.5-1)此合金組成4. 焊接設
8、備應注意事項 a. SMT設備 一般來說,SMT無鉛製程所使用的Reflow建議需使用8個加熱區,若低於8 個加熱區
