SMT無(wú)鉛技術(shù)資料講解

1、smt技術(shù)資料smt無(wú)鉛意味著什么 近年來(lái)，電子材料、微電子制造、電子封裝、smt等有關(guān)的國(guó)際研討會(huì)和學(xué)術(shù)交流會(huì)幾乎都以無(wú)鉛化問題為中心內(nèi)容或者是主要議題之一，大大小小的電子設(shè)備與技術(shù)展覽中無(wú)一例外地打出無(wú)鉛的醒目標(biāo)志，形形色色的無(wú)鉛技術(shù)培訓(xùn)班和研修班也不斷地招生，幾十種專業(yè)技術(shù)刊物幾乎每一期都離不開無(wú)鉛專題，有的雜志刊物在明顯位置每期發(fā)布倒計(jì)時(shí)標(biāo)志，在百度和google等網(wǎng)絡(luò)搜索引擎上鍵入無(wú)鉛二字，通常出現(xiàn)的信息在30萬(wàn)條以上，如果鍵入無(wú)鉛的英文lead free，則會(huì)出現(xiàn)7460萬(wàn)項(xiàng)查詢結(jié)果，無(wú)鉛之熱由此可窺一斑。 那么，無(wú)鉛到底意味著什么？目前，無(wú)鉛這個(gè)詞已經(jīng)超出其字面上的含義。狹義的無(wú)

2、鉛或者說無(wú)鉛的本義是指，電子產(chǎn)品中鉛含量不得超過0.1%(指重量百分比)。這一無(wú)鉛標(biāo)準(zhǔn)源自歐盟在2003年2月13日頒布的關(guān)于限制在電子電氣設(shè)備中使用某些有害成份的指令，即通常簡(jiǎn)稱的rohs(re-striction of hazard ousmaterials)。這個(gè)指令限制在電子產(chǎn)品中使用包括鉛在內(nèi)的6種有害成份。 與rohs同時(shí)頒布的還有電子與電氣設(shè)備廢棄物的指令，通常簡(jiǎn)稱weee(waste electrical and elec-tronic equipment)，這兩個(gè)指令通常簡(jiǎn)稱雙指令，它們的目的是以法律手段減少電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，因此也稱為綠色指令。而目前在大多數(shù)場(chǎng)合所說

3、的無(wú)鉛，實(shí)際上是指廣義的無(wú)鉛，即實(shí)施綠色指令有關(guān)的各種法令、政策、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品及技術(shù)等系統(tǒng)工程，而不僅僅是無(wú)鉛制造。 綠色指令的出臺(tái)是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志，無(wú)鉛實(shí)施表明人類已經(jīng)開始正視電子廢物污染問題，它已成為不可逆轉(zhuǎn)的潮流。 我們只有一個(gè)地球，發(fā)展經(jīng)濟(jì)不應(yīng)該以污染環(huán)境為代價(jià)。以人為本，人文關(guān)懷是當(dāng)今世界主流。對(duì)中國(guó)這樣一個(gè)迅速發(fā)展的電子制造和消費(fèi)大國(guó)，如果只講經(jīng)濟(jì)，不顧環(huán)境保護(hù)，不僅危害當(dāng)代，而且禍及子孫。 保護(hù)環(huán)境是要付出代價(jià)的，無(wú)鉛化同樣意味著電子制造不能一味追求無(wú)限制地大批量過度制造，無(wú)鉛化的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般人的認(rèn)識(shí)。 產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)如何應(yīng)對(duì)無(wú)鉛化 無(wú)鉛化對(duì)電子制造企業(yè)來(lái)說，是一次技術(shù)實(shí)力和

4、管理能力的挑戰(zhàn)。無(wú)論是設(shè)備、材料供應(yīng)商還是生產(chǎn)廠，都面臨著知識(shí)更新和技術(shù)變革的壓力，能否順利完成無(wú)鉛過渡是企業(yè)能否生存發(fā)展的分水嶺。 對(duì)于設(shè)備和材料供應(yīng)商來(lái)說，機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存。在無(wú)鉛化的進(jìn)程中，某些設(shè)備供應(yīng)商率先推出了無(wú)鉛產(chǎn)品，搶得了市場(chǎng)先機(jī)，某些產(chǎn)品出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。對(duì)這些廠家而言，在抓住目前發(fā)展時(shí)機(jī)的同時(shí)，千萬(wàn)不可忽略設(shè)備應(yīng)用的技術(shù)問題，即無(wú)鉛設(shè)備生產(chǎn)工藝問題。 目前，購(gòu)買無(wú)鉛設(shè)備的廠家大部分并沒有真正進(jìn)入無(wú)鉛化生產(chǎn)，許多工藝過程的問題還沒有暴露出來(lái)，特別是與可靠性有關(guān)的工藝控制技術(shù)還處于發(fā)展的初級(jí)階段。設(shè)備供應(yīng)商只有在應(yīng)用工藝方面投入技術(shù)力量，進(jìn)行較深層次的無(wú)鉛工藝探索并逐步完善，為用

5、戶提供工藝技術(shù)層面的服務(wù)，才能實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。 對(duì)元器件供應(yīng)商來(lái)說，技術(shù)與管理是關(guān)鍵。作為產(chǎn)業(yè)鏈上游的元器件供應(yīng)商，面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)實(shí)際與電子整機(jī)制造商同樣嚴(yán)峻。在傳統(tǒng)元器件引線鍍層pb-sn的替代方案中，工藝、與焊料的兼容性以及結(jié)合強(qiáng)度、可靠性等多方面問題都給元器件供應(yīng)商帶來(lái)挑戰(zhàn)。更為嚴(yán)重的問題是，目前無(wú)鉛元器件沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)志，缺乏有效的管理措施，因此，元器件供應(yīng)商的無(wú)鉛化可謂任重道遠(yuǎn)。 對(duì)于pcb制造商而言，面臨的問題比元器件供應(yīng)商還多。除了pcb鍍層外，由于焊接溫度的提高，供應(yīng)商在pcb基板材料和粘接材料方面也面臨新的技術(shù)難題。 對(duì)于焊接及其他材料供應(yīng)商來(lái)說，目前國(guó)內(nèi)還沒有真正有實(shí)力的

6、無(wú)鉛焊料供應(yīng)商，無(wú)鉛焊料同貼片機(jī)一樣幾乎是國(guó)外產(chǎn)品一統(tǒng)天下，幾種公認(rèn)適用的無(wú)鉛焊料，其真正的技術(shù)核心不在焊粉的材料配比上，而在于焊劑的組成配方及制造工藝上?，F(xiàn)在市場(chǎng)上無(wú)鉛焊料究竟使用什么活化劑和助焊劑，這些添加劑的作用機(jī)理及對(duì)焊接性能的影響，對(duì)產(chǎn)品長(zhǎng)期使用的可靠性評(píng)估，都是需要研究的問題。盡管有一些國(guó)內(nèi)廠家宣稱推出的無(wú)鉛焊接性能優(yōu)越，但是缺乏權(quán)威的檢測(cè)和用戶資料，能否在市場(chǎng)上站得住腳還很難說。對(duì)焊接及其他工藝、結(jié)構(gòu)材料供應(yīng)商而言，能否在材料應(yīng)用方面，即smt工藝上有所作為，是決定產(chǎn)品前景的關(guān)鍵。 對(duì)于制造廠商而言，無(wú)鉛化是近乎殘酷的磨難，成熟的工藝和經(jīng)驗(yàn)需要重新探索，上游元器件、pcb、材料供

7、應(yīng)商以及下游最終用戶的要求等矛盾都匯集到制造廠商。其中，國(guó)外大企業(yè)及部分國(guó)內(nèi)實(shí)力雄厚的大企業(yè)與大多數(shù)中小企業(yè)又有明顯的差別。 大企業(yè)無(wú)鉛化真的沒有問題嗎？許多大企業(yè)，尤其是國(guó)際著名的電子公司都在公開場(chǎng)合表示實(shí)施無(wú)鉛沒有問題。其實(shí)，為了顯示公司實(shí)力的宣傳是一回事，真正到生產(chǎn)技術(shù)部門實(shí)施則是另一回事，至今沒有幾個(gè)企業(yè)敢宣布其產(chǎn)品完全符合綠色指令，更沒有企業(yè)拿出無(wú)鉛產(chǎn)品長(zhǎng)期可靠性的數(shù)據(jù)。從這些大公司技術(shù)部門傳出的信息是對(duì)無(wú)鉛化無(wú)奈的選擇，只不過這些公司實(shí)力雄厚，無(wú)鉛化研究至少進(jìn)行了六七年，他們相對(duì)中小企業(yè)而言準(zhǔn)備比較充分。 國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)中小企業(yè)對(duì)無(wú)鉛化普遍準(zhǔn)備不足，有的企業(yè)甚至對(duì)綠色指令究竟是什么也

8、搞不清楚，而對(duì)2006年7月1日的大限，許多企業(yè)不知所措。但是不管這些企業(yè)如何面對(duì)無(wú)鉛化，無(wú)鉛化的進(jìn)程是不可逆轉(zhuǎn)的。這些企業(yè)普遍技術(shù)和資金實(shí)力薄弱，無(wú)力進(jìn)行無(wú)鉛化研究，更沒有技術(shù)儲(chǔ)備。如果政府沒有相應(yīng)的政策和措施，電子制造中小企業(yè)將面臨生死考驗(yàn)。 對(duì)于行業(yè)組織和教育機(jī)構(gòu)來(lái)說，近年來(lái)，他們圍繞無(wú)鉛化頻繁地舉辦各種研討會(huì)和培訓(xùn)班，對(duì)普及無(wú)鉛技術(shù)，推進(jìn)無(wú)鉛化進(jìn)程發(fā)揮了積極作用。但是，隨著無(wú)鉛化的真正實(shí)施，泛泛的研討會(huì)和一般性的無(wú)鉛培訓(xùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了企業(yè)的需求，解決不了企業(yè)遇到的各種問題。 現(xiàn)在需要的是能夠具體指導(dǎo)和幫助企業(yè)，特別是技術(shù)力量較弱的中小企業(yè)解決無(wú)鉛化實(shí)際問題的培訓(xùn)課程及技術(shù)指導(dǎo)，而這種培訓(xùn)

9、課和指導(dǎo)是需要科研和生產(chǎn)實(shí)踐作為支撐的，例如怎樣利用和改造現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備，采用什么工藝措施和方法，使企業(yè)適應(yīng)無(wú)鉛化的生產(chǎn)需求，制造出合格的無(wú)鉛產(chǎn)品。 中國(guó)電子制造業(yè)與先進(jìn)國(guó)家比，除了技術(shù)和科研落后外，還有兩個(gè)特點(diǎn)：一是沒有像西門子、飛利浦、松下、索尼那樣的超級(jí)電子大企業(yè)，缺少自己研發(fā)無(wú)鉛技術(shù)這樣系統(tǒng)性綜合性關(guān)鍵技術(shù)的能力；二是行業(yè)組織和教育機(jī)構(gòu)力量薄弱，無(wú)力協(xié)調(diào)和組織企業(yè)進(jìn)行無(wú)鉛化研究。由此可以看出，在中國(guó)，政府的職責(zé)將不僅僅在于制定法令和標(biāo)準(zhǔn)，政府相關(guān)部門應(yīng)該在無(wú)鉛化教育科研中，起到組織、支持和協(xié)調(diào)作用，包括籌集經(jīng)費(fèi)并設(shè)置研究機(jī)構(gòu)，例如業(yè)內(nèi)專家建議成立國(guó)家級(jí)smt培訓(xùn)研究機(jī)構(gòu)。 盡管人們對(duì)無(wú)

10、鉛化還有各種不同的看法，無(wú)鉛化還有很多難題有待解決，無(wú)鉛化的道路可能伴隨著痛苦并造成大量資源的浪費(fèi)，但是綠色制造是大勢(shì)所趨，不可阻擋。我們只有積極應(yīng)對(duì)，順應(yīng)歷史潮流，從國(guó)家、人民和企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益考慮，努力推進(jìn)無(wú)鉛化工作。 無(wú)鉛是針對(duì)中國(guó)的綠色壁壘嗎? 有一種說法是無(wú)鉛不是為了環(huán)保，而是針對(duì)中國(guó)電子產(chǎn)品出口設(shè)置的綠色壁壘，這種說法是經(jīng)不起推敲的。不可否認(rèn)，由于中國(guó)已經(jīng)成為電子制造大國(guó)，中國(guó)的電子產(chǎn)品出口占外貿(mào)比例越來(lái)越大，實(shí)施無(wú)鉛對(duì)中國(guó)電子產(chǎn)品出口的影響是顯而易見的，但不能由此得出歐盟的綠色指令就是針對(duì)中國(guó)電子產(chǎn)品出口的綠色壁壘。實(shí)際上，我們只要了解歐盟綠色指令出臺(tái)的過程就不難理解，綠色指令是一

11、把雙刃劍，對(duì)歐盟的電子制造產(chǎn)業(yè)同樣是技術(shù)壁壘。綠色指令在歐洲爭(zhēng)論了10年之久，最后環(huán)保派戰(zhàn)勝了制造派，綠色指令才得以推出。但歐盟各國(guó)的法律轉(zhuǎn)換遲遲不能完成，美日等國(guó)還沒有真正的無(wú)鉛法令，這些都說明，先進(jìn)國(guó)家的制造業(yè)同樣面臨著無(wú)鉛的難題。 實(shí)際上，中國(guó)很多產(chǎn)品在國(guó)際上遭到反傾銷的厄運(yùn)，原因之一是中國(guó)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力過強(qiáng)。而這種過強(qiáng)往往是以犧牲資源和環(huán)境為代價(jià)的，這不是可持續(xù)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)力。無(wú)鉛化的進(jìn)程如果抑制的是這種過強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)中國(guó)的環(huán)境和發(fā)展未必是壞事。 無(wú)鉛化的難點(diǎn)在哪里 無(wú)鉛立法不容易，實(shí)施起來(lái)難度更大。 首先，業(yè)內(nèi)大多數(shù)人對(duì)實(shí)施無(wú)鉛化的難度估計(jì)不足。人們往往被材料和設(shè)備供應(yīng)商出于商業(yè)目的的宣傳

12、，以及一些世界級(jí)跨國(guó)公司為了炫耀實(shí)力而發(fā)表的信息所誤導(dǎo)，這些信息令人產(chǎn)生盲目的樂觀情緒，人們往往認(rèn)為現(xiàn)在已經(jīng)有了成熟的無(wú)鉛焊料，又有了系列的無(wú)鉛設(shè)備，同時(shí)還有大企業(yè)成功實(shí)施無(wú)鉛的經(jīng)驗(yàn)，就等2006年7月1日正式轉(zhuǎn)向無(wú)鉛制造。其實(shí)，真正在第一線從事技術(shù)和生產(chǎn)的人員對(duì)供應(yīng)商的宣傳從來(lái)不抱多少奢望；至于大企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，先不管實(shí)驗(yàn)室研究、小批量試驗(yàn)得到的經(jīng)驗(yàn)同大批量生產(chǎn)完全是兩碼事這一問題，就未來(lái)企業(yè)間經(jīng)驗(yàn)是否能實(shí)現(xiàn)共享，誰(shuí)又能說得準(zhǔn)呢。 其次，綠色指令只提出了原則要求，而對(duì)如何實(shí)現(xiàn)卻沒有做細(xì)致的規(guī)定。實(shí)際上，作為法令，綠色指令也不可能做詳細(xì)規(guī)定，但真正實(shí)施是需要許多具體的規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)以及方法的。例如，rohs規(guī)定電子產(chǎn)品中鉛不能超過同質(zhì)材料重量的0.1%，但是，同質(zhì)材料如何認(rèn)定，取樣標(biāo)準(zhǔn)及方法等一系列問題都有待細(xì)化。其他相關(guān)不確定或難認(rèn)定的問題還有很多，這些都不是短時(shí)間內(nèi)能解決的。 第三是實(shí)施無(wú)鉛的具體技術(shù)問題，這也是最困難的。就狹義的無(wú)鉛而言，迄今為止，業(yè)內(nèi)認(rèn)定的無(wú)鉛焊料在物理化學(xué)性能、工藝性能以及可靠性等綜合方面，還無(wú)法與傳統(tǒng)的焊料相比。鉛錫焊料已經(jīng)經(jīng)過幾千年的發(fā)展，各種技術(shù)研究論文數(shù)以萬(wàn)計(jì)，而無(wú)鉛材料僅僅是近幾年的新生事物，有價(jià)值的技術(shù)研究論文不過幾百篇，人們對(duì)無(wú)鉛技術(shù)的了解和研究還處于探索和實(shí)驗(yàn)階段，離技術(shù)成熟還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。 最后，我們不得不面對(duì)無(wú)鉛技術(shù)可靠性