綠色電子制造：上游廠商在行動(dòng)

歐盟RoHS指令的全面實(shí)施，讓全球制造業(yè)掀起了綠色風(fēng)暴。3月1日我國(guó)《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“管理辦法”)的正式實(shí)施，更是將這場(chǎng)風(fēng)暴迅速升級(jí)：原來(lái)只對(duì)出口企業(yè)有影響，現(xiàn)在企業(yè)產(chǎn)品無(wú)論內(nèi)銷(xiāo)外銷(xiāo)，都必須實(shí)現(xiàn)環(huán)保。因此，國(guó)內(nèi)電子元件、材料及設(shè)備等上游企業(yè)，尤其是那些面向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的中小企業(yè)，補(bǔ)上無(wú)鉛這一課尤為重要。

嚴(yán)把原材料和工藝關(guān)

在元器件生產(chǎn)過(guò)程中，原材料和工藝是實(shí)現(xiàn)綠色制造的關(guān)鍵。業(yè)內(nèi)相關(guān)人士就無(wú)鉛制造對(duì)元器件的影響進(jìn)行了具體分析：無(wú)鉛工藝對(duì)元器件的挑戰(zhàn)首先是耐高溫。要考慮高溫對(duì)元器件封裝的影響。因此元器件封裝能否耐高溫是必須考慮的問(wèn)題。另外還要考慮高溫對(duì)器件內(nèi)部連接的影響，無(wú)鉛元器件的內(nèi)部連接材料也要符合無(wú)鉛焊接的要求。

風(fēng)華高科發(fā)展部部長(zhǎng)胡傳斌表示，以MLCC(片式陶瓷電容器)生產(chǎn)為例，最關(guān)鍵的原材料瓷粉和漿料含鉛，在工藝方面，焊接材料含有毒有害物質(zhì)。同樣以生產(chǎn)MLCC見(jiàn)長(zhǎng)的村田公司副總經(jīng)理湯志強(qiáng)介紹說(shuō)，在MLCC生產(chǎn)過(guò)程中，常用的焊錫都為鉛錫合金，其熔點(diǎn)比純錫低，價(jià)格也較為便宜。但由于含有鉛，既對(duì)操作者有害，又會(huì)在使用和廢棄過(guò)程中造成鉛污染。為此MLCC行業(yè)都對(duì)此工作相當(dāng)重視，并已在近年內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛化。雖然新開(kāi)發(fā)的無(wú)鉛化的鍍錫熔點(diǎn)比共晶的錫鉛合金高，價(jià)格比鉛錫合金高1倍，但事實(shí)仍可證明了無(wú)鉛化的可行性和必然性。

參加無(wú)鉛焊料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的北京金朝電子材料有限責(zé)任公司總工程師袁文輝告訴記者，無(wú)鉛焊料改造將是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅是焊料需要改造，還有焊接過(guò)程的工藝和流程也需要改造，比如無(wú)鉛化焊接的熔點(diǎn)比往常的熔點(diǎn)高了至少35℃左右，如果不改造，將影響產(chǎn)品的整體生產(chǎn)，此外還有無(wú)鉛化助焊劑等配套產(chǎn)品的研發(fā)等。

日東科技控股有限公司工程研發(fā)部經(jīng)理李忠鎖介紹說(shuō)，由于無(wú)鉛焊料的熔點(diǎn)比傳統(tǒng)的Sn-Pb高30℃-40℃，因此無(wú)鉛化的實(shí)施對(duì)PCB材質(zhì)、電子元器件的耐溫性、助焊劑的性能、無(wú)鉛焊料的性能、無(wú)鉛組裝設(shè)備的性能提出了更高的要求。對(duì)于PCB材質(zhì)，需要采用熱膨脹系數(shù)比較小而且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg值比較大的材料，才能夠滿足無(wú)鉛焊接工藝的要求。由于PCB材質(zhì)以及鍍層的改變，如果以前的PCB材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)較大，Tg值較低，則在實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛焊接時(shí)很容易出現(xiàn)裂紋等焊接缺陷，因此，降低了焊點(diǎn)的可靠性。另外以前PCB銅盤(pán)和電子元器件引腳的Sn-Pb鍍層在無(wú)鉛焊接中已經(jīng)不能使用，需要采用鍍純Sn或OSP處理方式或者其他的鍍層方式，以避免合金元素Pb的混入。

國(guó)內(nèi)企業(yè)積極應(yīng)對(duì)

作為產(chǎn)業(yè)鏈的上游，材料、元器件及設(shè)備企業(yè)在無(wú)鉛化制造過(guò)程中擔(dān)當(dāng)著重要的不可替代的作用。中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)顧問(wèn)鄧?yán)妆硎?，加緊無(wú)鉛化批量生產(chǎn)是國(guó)內(nèi)元件廠商急需解決的問(wèn)題。雖然目前國(guó)內(nèi)對(duì)無(wú)鉛要求還沒(méi)有進(jìn)入強(qiáng)迫階段，但未雨綢繆，國(guó)內(nèi)大部分廠商都已采取相應(yīng)措施。

清華大學(xué)材料科學(xué)與工程系教授周濟(jì)告訴記者，無(wú)鉛化會(huì)對(duì)我國(guó)片式元件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生一定的影響，因此我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新材料的研究開(kāi)發(fā)。具體措施是，國(guó)內(nèi)片式元件企業(yè)應(yīng)該與國(guó)內(nèi)高校和研究機(jī)構(gòu)密切合作，開(kāi)發(fā)新的材料體系，在應(yīng)對(duì)元件無(wú)鉛化及提高元件性能方面有所突破。

胡傳斌介紹說(shuō)，風(fēng)華已在生產(chǎn)過(guò)程中全面實(shí)行了無(wú)鉛化，針對(duì)生產(chǎn)MLCC的主要原材料瓷粉和漿料，風(fēng)華已有自己的公司完成研發(fā)，可以供給風(fēng)華進(jìn)行配套。他說(shuō)，目前，風(fēng)華自己研制的原材料(主要指瓷粉和漿料)已經(jīng)占風(fēng)華整個(gè)需求量的70%左右，雖然其余不足部分仍然要從國(guó)外進(jìn)口，但他透露，目前他們正在承擔(dān)一項(xiàng)國(guó)家高科技產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，今年下半年將通過(guò)驗(yàn)收。屆時(shí)，瓷粉和漿料這部分原材料將完全滿足風(fēng)華的需求。