半導(dǎo)體供應(yīng)商投身綠色運(yùn)動
[導(dǎo)讀]【導(dǎo)讀】半導(dǎo)體供應(yīng)商投身綠色運(yùn)動
RoHS已然到來。與設(shè)備供應(yīng)商、焊料等廠商相比，半導(dǎo)體供應(yīng)商的反映似乎有些沉默，實(shí)際上，雖然無鉛化運(yùn)動給他們帶來了各種挑戰(zhàn)，但各大廠商如高通、IDT、Spansion、安森美及
【導(dǎo)讀】半導(dǎo)體供應(yīng)商投身綠色運(yùn)動
RoHS已然到來。與設(shè)備供應(yīng)商、焊料等廠商相比，半導(dǎo)體供應(yīng)商的反映似乎有些沉默，實(shí)際上，雖然無鉛化運(yùn)動給他們帶來了各種挑戰(zhàn)，但各大廠商如高通、IDT、Spansion、安森美及Broadcom等，已然早已行動，從半導(dǎo)體供應(yīng)商的角度迎接無鉛化時(shí)代的到來。
積極行動
憑借其CDMA(碼分多址)數(shù)字技術(shù)等，高通通過授權(quán)向業(yè)界授權(quán)以促進(jìn)創(chuàng)新與市場競爭。高通CDMA技術(shù)集團(tuán)采購部門副總裁V.K.Raman指出，自1999年以來，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)一直在努力探索，以期把CDMA技術(shù)集團(tuán)產(chǎn)品可能對環(huán)境造成的負(fù)面影響降至最低。
IDT也在幾年前就啟動了環(huán)保承諾規(guī)范計(jì)劃，但相對于其他廠商，IDT的目的不僅是為了響應(yīng)歐盟RoHS指令，同時(shí)也是為了制定一個(gè)限制新出現(xiàn)有害物質(zhì)的計(jì)劃，以避免為滿足各種即將出臺的指令而出現(xiàn)的多種型號產(chǎn)品的管理難題。1999年，IDT也啟動了“綠色環(huán)境規(guī)范計(jì)劃”，以滿足即將出現(xiàn)的環(huán)境規(guī)范。該綠色計(jì)劃除了限制鉛(Pb)的使用，還限制汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴化聯(lián)苯和聚溴化二苯醚的使用，而且所有產(chǎn)品也不能使用任何紅磷。
IDT公司全球裝配和測試部副總裁Anne Katz說，通過早期與客戶的互動，IDT建立了一個(gè)超越RoHS要求的環(huán)境規(guī)范計(jì)劃，并實(shí)現(xiàn)99%的產(chǎn)品都以“綠色”封裝供貨。
RoHS雖然只是針對歐盟的一項(xiàng)法令，但Spansion公司全球副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理王光偉認(rèn)為，RoHS是為了保護(hù)環(huán)境并減少有害物質(zhì)的使用的一項(xiàng)政治性法案，每個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的廠商都應(yīng)該從自身開始做到無鉛化。對于那些能夠提供一個(gè)可替代的、與競爭對手相比更出色的解決方案的供應(yīng)商將獲得更多的市場機(jī)會。
安森美半導(dǎo)體亞太區(qū)傳訊總監(jiān)沈美娟指出，無鉛化已成為半導(dǎo)體行業(yè)勢不可擋的發(fā)展趨勢，無鉛半導(dǎo)體產(chǎn)品日益受到廣大客戶的青睞，這會進(jìn)一步促進(jìn)業(yè)界的技術(shù)創(chuàng)新。到目前為止，安森美接受客戶全部無鉛產(chǎn)品的訂單已接近一年。
作為Broadcom公司首席質(zhì)量保證工程師，Tim Chaudry另有看法，他認(rèn)為“綠色環(huán)?！笔且粋€(gè)針對電子元件材料的一般性定義名詞，它常常與“無鉛”及“RoHS”一起使用。但是，在業(yè)界中，對“綠色環(huán)?！辈]有固定的定義或標(biāo)準(zhǔn)。雖然Broadcom目前的“無鉛”產(chǎn)品，都是“符合RoHS”標(biāo)準(zhǔn)”的產(chǎn)品。但Broadcom也積極地跟Broadcom的制造伙伴就業(yè)界法規(guī)做準(zhǔn)備，以對“綠色環(huán)保”預(yù)期一個(gè)更為正式的定義，并承諾提供符合此種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
遭遇挑戰(zhàn)
在另一個(gè)于2005年8月13日開始執(zhí)行的環(huán)保法令WEEE(廢舊電子電機(jī)設(shè)備指令)執(zhí)行過程中，英國貿(mào)工部(DTI)透露這項(xiàng)法令至少要到2006年1月才能成為法律規(guī)定的時(shí)間，英國貿(mào)工部稱，由于遇到“重大的實(shí)際困難”，他們無法滿足2005年8月13日這一執(zhí)行此法令的截止日期。可見環(huán)保法令實(shí)施起來并非易事，RoHS的實(shí)施也同樣面臨挑戰(zhàn)。
Anne Katz認(rèn)為，RoHS帶來的挑戰(zhàn)具有正、負(fù)兩方面。負(fù)的方面是，IDT需要重新檢查和修改設(shè)計(jì)、工藝和制造工藝，以滿足所有的需求，同時(shí)也要與客戶一起討論和合作，以便盡早地開始實(shí)施轉(zhuǎn)移計(jì)劃。正的方面是，哪些半導(dǎo)體供應(yīng)商更早地開始執(zhí)行這個(gè)計(jì)劃，需要遵守WEEE和RoHS指令的客戶就會更信賴他們。
而王光偉指出，鉛是被主要的元件和設(shè)備供應(yīng)商廣泛使用的元素，在過去，錫—鉛焊料被用于大多數(shù)的電子焊接中，因此對于電子設(shè)備供應(yīng)商而言，不再使用鉛的要求確實(shí)讓他們?yōu)殡y，因?yàn)樗麄儽仨殲殄a—鉛焊料找到合適的代替品。在開發(fā)無鉛焊料的過程中，又有諸多因素需要考慮，包括可用性、安全性、質(zhì)量與穩(wěn)定性以及向前向后兼容性，這些都對半導(dǎo)體廠商提出了更高的要求。
他補(bǔ)充說，開發(fā)一個(gè)全球都能接受的解決方案是很重要的，那些不能被廣泛接受的無鉛焊料解決方案可能會成本高昂，無法與其他供應(yīng)商的解決方案兼容，很難得到支持，因此這樣的解決方案只能使供應(yīng)商在小范圍內(nèi)獲得市場，并且可能給客戶帶來一些問題。從這個(gè)角度上說，RoHS帶來的挑戰(zhàn)是多方面的。
沈美娟則從技術(shù)、工藝和物流兩方面指出了RoHS給半導(dǎo)體廠商帶來的麻煩。技術(shù)方面，在向無鉛工藝轉(zhuǎn)變的過程中，需要把所有芯片封裝用環(huán)保材料替代電鍍材料重新通過認(rèn)證。工藝控制方面，需要在鍍層操作中實(shí)施更加嚴(yán)格的工藝控制程序。而在克服物流挑戰(zhàn)方面，需要通過將無鉛產(chǎn)品與含鉛產(chǎn)品用不同的標(biāo)識進(jìn)行標(biāo)記，這也比以前的操作要繁雜很多。
V.K.Raman指出，實(shí)施RoHS第一是要能確保使焊接點(diǎn)(不論是無引申接腳，或有引申接腳)的芯片在“無鉛”的表層點(diǎn)焊作業(yè)上的成效；第二是確保芯片能承受在“無鉛”的表層點(diǎn)焊作業(yè)上產(chǎn)生的高溫，這些都需要半導(dǎo)體廠商付出更多的成本。
攻克難關(guān)
針對實(shí)現(xiàn)無鉛化的目標(biāo)，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)發(fā)起了“去鉛計(jì)劃”運(yùn)動。1999年和2003年高通分別推出了“減溴計(jì)劃”和“去除控制物質(zhì)計(jì)劃”，通過對集成電路封裝密封材料中溴化阻燃劑的用量進(jìn)行嚴(yán)格審查，并在可行的情況下采用替代品，明確了不準(zhǔn)在集成電路封裝和塑料集成電路底板系統(tǒng)中有意使用的14種危險(xiǎn)物質(zhì)。
從時(shí)間上講，歐盟于2003年頒布了《限制使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHS)，旨在限制電子產(chǎn)品中鉛和其它5種有害物質(zhì)的使用，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)75%的產(chǎn)品在此之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“無鉛化”。到2004年，所有封裝都采用了無溴塑封材料，全部RF產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)無溴封裝，在MSM產(chǎn)品中，溴使用量減少了70%。2004年12月，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)所有產(chǎn)品系列中有超過85%的產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)了“無鉛化”。此外，在供應(yīng)商的全力配合下，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)所提供的產(chǎn)品已經(jīng)可以完全避免采用“RoHS”中所限制的物質(zhì)。
逐個(gè)擊破找到解決辦法是IDT從封裝材料到引線框產(chǎn)品綠色化的應(yīng)對之策。為了滿足綠色封裝要求，半導(dǎo)體廠商必須實(shí)現(xiàn)無鉛電鍍工藝和使用無鉛焊球，封裝端點(diǎn)必須將鉛鍍層限制在百萬分之一千(1000ppm)以下。這些綠色封裝也需要限制傳統(tǒng)的溴和銻阻燃劑的使用，因?yàn)樽枞紕┎粌H危害環(huán)境，也會腐蝕產(chǎn)品，并縮短產(chǎn)品壽命。通過使用純錫電鍍工藝和無鉛焊球，IDT開發(fā)了一種始終可應(yīng)用于公司裝配轉(zhuǎn)包商及公司內(nèi)部應(yīng)用的工藝。 [!--empirenews.page--]
對引線框產(chǎn)品，IDT現(xiàn)在都使用鍍純錫的端點(diǎn)，綠色BGA產(chǎn)品使用由錫/銀/銅組成的焊球。此外，所有綠色產(chǎn)品都滿足溴+氯<900 ppm和銻<750 ppm的封裝材料要求。驗(yàn)證表明，所有綠色產(chǎn)品中的鉛含量均小于1，000 ppm。
Anne Katz承認(rèn)，無鉛化對制造工藝有很大的影響，首先表現(xiàn)在轉(zhuǎn)向無鉛鍍的一個(gè)困難是潛在的晶須生長。為避免晶須生長，所有IDT綠色鍍錫產(chǎn)品都是在150攝氏度下退火一小時(shí)。這種烘烤可保證銅錫在金屬間的晶粒內(nèi)而不是在晶界形成一致的生長，有助于降低電鍍之間的壓力。其次是因?yàn)闊o鉛焊需要更高的熔點(diǎn)，使用這些焊料的元器件必須能夠承受更高的回流焊溫度。傳統(tǒng)的系統(tǒng)是在240攝氏度或更低的溫度下工作，而這些新型無鉛封裝必須能夠承受峰值溫度為260攝氏度的電路板安裝回流焊，并仍能保持目前電子器件工程聯(lián)合會(JEDEC)抗?jié)裥约墑e。今天，IDT 已經(jīng)將其整個(gè)產(chǎn)品線轉(zhuǎn)向更高的260攝氏度回流焊溫度要求，且所有的封裝均滿足目前JEDEC濕度等級要求。
對應(yīng)RoHS帶來的多方面挑戰(zhàn)，Spansion選擇那些被廣泛接受的而不是僅在小范圍內(nèi)應(yīng)用的符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的焊料工藝。王光偉指出，Spansion力求在導(dǎo)線框焊料、FBGA焊料和標(biāo)簽上做到無鉛化。
在導(dǎo)線框焊料方面，Spansion提供了annealed matte-tin solder plating。使用這種材質(zhì)的一個(gè)主要好處是，它可以向后兼容現(xiàn)有的用于電路板上的錫—鉛焊料回流工藝，最大程度地減少對先前使用的其他材料進(jìn)行轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間和金錢。
在FBGA焊料方面，Spansion的FBGA產(chǎn)品使用SAC 305(96.5%錫，3.0%銀，0.5%銅)焊球(solder spheres)作為錫—鉛焊料球體的代替品，這種焊球成本低廉、有眾多供應(yīng)商可供貨，并且具有耐久性。
“對那些不受RoHS指令影響的客戶，我們將繼續(xù)提供錫-鉛產(chǎn)品。例如高可靠性設(shè)備如醫(yī)療設(shè)備。對于對可靠性有較高要求，并且需要更多的時(shí)間來選用新材料的客戶，我們也將提供支持。”王光偉補(bǔ)充說。
綠色標(biāo)簽
標(biāo)簽可使用戶直觀地辨別出半導(dǎo)體產(chǎn)品的種類，在這方面，IDT、Spansion、安森美及Broadcomm都使用了字母"G"識別方法。這種元件編號方法符合JEDEC JESD97對無鉛產(chǎn)品標(biāo)志和出貨標(biāo)簽的規(guī)定。IDT也制作出了獨(dú)立的材料清單以支持沒有轉(zhuǎn)移到“綠色”方面的客戶。
除了使用"G"標(biāo)簽之外，Spansoin也意識到了在歐盟的法規(guī)中列舉了一些行業(yè)，它們需要對含鉛產(chǎn)品進(jìn)行長期的支持。對于這樣的一些市場，Spansion還將繼續(xù)提供標(biāo)準(zhǔn)封裝產(chǎn)品，這些產(chǎn)品符合RoHS要求中的前五條。
為保證RoHS法令的實(shí)施，安森美除統(tǒng)一使用帶"G"后綴的產(chǎn)品型號外，如器件太小而不能容納后綴"G"，則該器件將用小點(diǎn)標(biāo)識。
對于非無鉛產(chǎn)品的供應(yīng)還會延續(xù)多久，V.K.Raman表示此事項(xiàng)取決于包含市場需求在內(nèi)的許多因素，但預(yù)期大多數(shù)產(chǎn)品在市場條件下會隨著時(shí)間而轉(zhuǎn)換成只有無鉛的產(chǎn)品。
Anne Katz指出，電子產(chǎn)業(yè)向綠色制造轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜而長期的過程，而不止是2006年7月1日這個(gè)界限，IC供應(yīng)商在這個(gè)過程中扮演了一個(gè)非常重要的角色。綠色環(huán)保已經(jīng)成為進(jìn)入國際市場的基本要求，只有滿足這些新規(guī)范的IC供應(yīng)商才能更好地參與全球競爭。
根據(jù)Anne Katz的觀點(diǎn)，IC設(shè)計(jì)和制造商應(yīng)該以一種戰(zhàn)略性的方式與供應(yīng)商和客戶密切合作，比如盡早制定符合綠色規(guī)范的策略和計(jì)劃、與客戶保持持續(xù)和開放的溝通、與供應(yīng)商合作建立物流管理和開發(fā)合作計(jì)劃，以便在轉(zhuǎn)移階段同時(shí)提供含鉛和無鉛元件，并制定計(jì)劃對供貨日期、編碼和可靠性問題進(jìn)行明確分類。整個(gè)過程是長期而無止境的，參與的各方應(yīng)共同制定一個(gè)清晰的目標(biāo)和長期的承諾，這樣綠色行動才會取得成功。
RoHS已然到來。與設(shè)備供應(yīng)商、焊料等廠商相比，半導(dǎo)體供應(yīng)商的反映似乎有些沉默，實(shí)際上，雖然無鉛化運(yùn)動給他們帶來了各種挑戰(zhàn)，但各大廠商如高通、IDT、Spansion、安森美及Broadcom等，已然早已行動，從半導(dǎo)體供應(yīng)商的角度迎接無鉛化時(shí)代的到來。
積極行動
憑借其CDMA(碼分多址)數(shù)字技術(shù)等，高通通過授權(quán)向業(yè)界授權(quán)以促進(jìn)創(chuàng)新與市場競爭。高通CDMA技術(shù)集團(tuán)采購部門副總裁V.K.Raman指出，自1999年以來，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)一直在努力探索，以期把CDMA技術(shù)集團(tuán)產(chǎn)品可能對環(huán)境造成的負(fù)面影響降至最低。
IDT也在幾年前就啟動了環(huán)保承諾規(guī)范計(jì)劃，但相對于其他廠商，IDT的目的不僅是為了響應(yīng)歐盟RoHS指令，同時(shí)也是為了制定一個(gè)限制新出現(xiàn)有害物質(zhì)的計(jì)劃，以避免為滿足各種即將出臺的指令而出現(xiàn)的多種型號產(chǎn)品的管理難題。1999年，IDT也啟動了“綠色環(huán)境規(guī)范計(jì)劃”，以滿足即將出現(xiàn)的環(huán)境規(guī)范。該綠色計(jì)劃除了限制鉛(Pb)的使用，還限制汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴化聯(lián)苯和聚溴化二苯醚的使用，而且所有產(chǎn)品也不能使用任何紅磷。
IDT公司全球裝配和測試部副總裁Anne Katz說，通過早期與客戶的互動，IDT建立了一個(gè)超越RoHS要求的環(huán)境規(guī)范計(jì)劃，并實(shí)現(xiàn)99%的產(chǎn)品都以“綠色”封裝供貨。
RoHS雖然只是針對歐盟的一項(xiàng)法令，但Spansion公司全球副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理王光偉認(rèn)為，RoHS是為了保護(hù)環(huán)境并減少有害物質(zhì)的使用的一項(xiàng)政治性法案，每個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的廠商都應(yīng)該從自身開始做到無鉛化。對于那些能夠提供一個(gè)可替代的、與競爭對手相比更出色的解決方案的供應(yīng)商將獲得更多的市場機(jī)會。
安森美半導(dǎo)體亞太區(qū)傳訊總監(jiān)沈美娟指出，無鉛化已成為半導(dǎo)體行業(yè)勢不可擋的發(fā)展趨勢，無鉛半導(dǎo)體產(chǎn)品日益受到廣大客戶的青睞，這會進(jìn)一步促進(jìn)業(yè)界的技術(shù)創(chuàng)新。到目前為止，安森美接受客戶全部無鉛產(chǎn)品的訂單已接近一年。
作為Broadcom公司首席質(zhì)量保證工程師，Tim Chaudry另有看法，他認(rèn)為“綠色環(huán)?！笔且粋€(gè)針對電子元件材料的一般性定義名詞，它常常與“無鉛”及“RoHS”一起使用。但是，在業(yè)界中，對“綠色環(huán)?！辈]有固定的定義或標(biāo)準(zhǔn)。雖然Broadcom目前的“無鉛”產(chǎn)品，都是“符合RoHS”標(biāo)準(zhǔn)”的產(chǎn)品。但Broadcom也積極地跟Broadcom的制造伙伴就業(yè)界法規(guī)做準(zhǔn)備，以對“綠色環(huán)保”預(yù)期一個(gè)更為正式的定義，并承諾提供符合此種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
遭遇挑戰(zhàn)
在另一個(gè)于2005年8月13日開始執(zhí)行的環(huán)保法令WEEE(廢舊電子電機(jī)設(shè)備指令)執(zhí)行過程中，英國貿(mào)工部(DTI)透露這項(xiàng)法令至少要到2006年1月才能成為法律規(guī)定的時(shí)間，英國貿(mào)工部稱，由于遇到“重大的實(shí)際困難”，他們無法滿足2005年8月13日這一執(zhí)行此法令的截止日期。可見環(huán)保法令實(shí)施起來并非易事，RoHS的實(shí)施也同樣面臨挑戰(zhàn)。
Anne Katz認(rèn)為，RoHS帶來的挑戰(zhàn)具有正、負(fù)兩方面。負(fù)的方面是，IDT需要重新檢查和修改設(shè)計(jì)、工藝和制造工藝，以滿足所有的需求，同時(shí)也要與客戶一起討論和合作，以便盡早地開始實(shí)施轉(zhuǎn)移計(jì)劃。正的方面是，哪些半導(dǎo)體供應(yīng)商更早地開始執(zhí)行這個(gè)計(jì)劃，需要遵守WEEE和RoHS指令的客戶就會更信賴他們。
而王光偉指出，鉛是被主要的元件和設(shè)備供應(yīng)商廣泛使用的元素，在過去，錫—鉛焊料被用于大多數(shù)的電子焊接中，因此對于電子設(shè)備供應(yīng)商而言，不再使用鉛的要求確實(shí)讓他們?yōu)殡y，因?yàn)樗麄儽仨殲殄a—鉛焊料找到合適的代替品。在開發(fā)無鉛焊料的過程中，又有諸多因素需要考慮，包括可用性、安全性、質(zhì)量與穩(wěn)定性以及向前向后兼容性，這些都對半導(dǎo)體廠商提出了更高的要求。
他補(bǔ)充說，開發(fā)一個(gè)全球都能接受的解決方案是很重要的，那些不能被廣泛接受的無鉛焊料解決方案可能會成本高昂，無法與其他供應(yīng)商的解決方案兼容，很難得到支持，因此這樣的解決方案只能使供應(yīng)商在小范圍內(nèi)獲得市場，并且可能給客戶帶來一些問題。從這個(gè)角度上說，RoHS帶來的挑戰(zhàn)是多方面的。
沈美娟則從技術(shù)、工藝和物流兩方面指出了RoHS給半導(dǎo)體廠商帶來的麻煩。技術(shù)方面，在向無鉛工藝轉(zhuǎn)變的過程中，需要把所有芯片封裝用環(huán)保材料替代電鍍材料重新通過認(rèn)證。工藝控制方面，需要在鍍層操作中實(shí)施更加嚴(yán)格的工藝控制程序。而在克服物流挑戰(zhàn)方面，需要通過將無鉛產(chǎn)品與含鉛產(chǎn)品用不同的標(biāo)識進(jìn)行標(biāo)記，這也比以前的操作要繁雜很多。
V.K.Raman指出，實(shí)施RoHS第一是要能確保使焊接點(diǎn)(不論是無引申接腳，或有引申接腳)的芯片在“無鉛”的表層點(diǎn)焊作業(yè)上的成效；第二是確保芯片能承受在“無鉛”的表層點(diǎn)焊作業(yè)上產(chǎn)生的高溫，這些都需要半導(dǎo)體廠商付出更多的成本。
攻克難關(guān)
針對實(shí)現(xiàn)無鉛化的目標(biāo)，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)發(fā)起了“去鉛計(jì)劃”運(yùn)動。1999年和2003年高通分別推出了“減溴計(jì)劃”和“去除控制物質(zhì)計(jì)劃”，通過對集成電路封裝密封材料中溴化阻燃劑的用量進(jìn)行嚴(yán)格審查，并在可行的情況下采用替代品，明確了不準(zhǔn)在集成電路封裝和塑料集成電路底板系統(tǒng)中有意使用的14種危險(xiǎn)物質(zhì)。
從時(shí)間上講，歐盟于2003年頒布了《限制使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHS)，旨在限制電子產(chǎn)品中鉛和其它5種有害物質(zhì)的使用，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)75%的產(chǎn)品在此之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“無鉛化”。到2004年，所有封裝都采用了無溴塑封材料，全部RF產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)無溴封裝，在MSM產(chǎn)品中，溴使用量減少了70%。2004年12月，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)所有產(chǎn)品系列中有超過85%的產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)了“無鉛化”。此外，在供應(yīng)商的全力配合下，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)所提供的產(chǎn)品已經(jīng)可以完全避免采用“RoHS”中所限制的物質(zhì)。
逐個(gè)擊破找到解決辦法是IDT從封裝材料到引線框產(chǎn)品綠色化的應(yīng)對之策。為了滿足綠色封裝要求，半導(dǎo)體廠商必須實(shí)現(xiàn)無鉛電鍍工藝和使用無鉛焊球，封裝端點(diǎn)必須將鉛鍍層限制在百萬分之一千(1000ppm)以下。這些綠色封裝也需要限制傳統(tǒng)的溴和銻阻燃劑的使用，因?yàn)樽枞紕┎粌H危害環(huán)境，也會腐蝕產(chǎn)品，并縮短產(chǎn)品壽命。通過使用純錫電鍍工藝和無鉛焊球，IDT開發(fā)了一種始終可應(yīng)用于公司裝配轉(zhuǎn)包商及公司內(nèi)部應(yīng)用的工藝。 [!--empirenews.page--]
對引線框產(chǎn)品，IDT現(xiàn)在都使用鍍純錫的端點(diǎn)，綠色BGA產(chǎn)品使用由錫/銀/銅組成的焊球。此外，所有綠色產(chǎn)品都滿足溴+氯<900 ppm和銻<750 ppm的封裝材料要求。驗(yàn)證表明，所有綠色產(chǎn)品中的鉛含量均小于1，000 ppm。
Anne Katz承認(rèn)，無鉛化對制造工藝有很大的影響，首先表現(xiàn)在轉(zhuǎn)向無鉛鍍的一個(gè)困難是潛在的晶須生長。為避免晶須生長，所有IDT綠色鍍錫產(chǎn)品都是在150攝氏度下退火一小時(shí)。這種烘烤可保證銅錫在金屬間的晶粒內(nèi)而不是在晶界形成一致的生長，有助于降低電鍍之間的壓力。其次是因?yàn)闊o鉛焊需要更高的熔點(diǎn)，使用這些焊料的元器件必須能夠承受更高的回流焊溫度。傳統(tǒng)的系統(tǒng)是在240攝氏度或更低的溫度下工作，而這些新型無鉛封裝必須能夠承受峰值溫度為260攝氏度的電路板安裝回流焊，并仍能保持目前電子器件工程聯(lián)合會(JEDEC)抗?jié)裥约墑e。今天，IDT 已經(jīng)將其整個(gè)產(chǎn)品線轉(zhuǎn)向更高的260攝氏度回流焊溫度要求，且所有的封裝均滿足目前JEDEC濕度等級要求。
對應(yīng)RoHS帶來的多方面挑戰(zhàn)，Spansion選擇那些被廣泛接受的而不是僅在小范圍內(nèi)應(yīng)用的符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的焊料工藝。王光偉指出，Spansion力求在導(dǎo)線框焊料、FBGA焊料和標(biāo)簽上做到無鉛化。
在導(dǎo)線框焊料方面，Spansion提供了annealed matte-tin solder plating。使用這種材質(zhì)的一個(gè)主要好處是，它可以向后兼容現(xiàn)有的用于電路板上的錫—鉛焊料回流工藝，最大程度地減少對先前使用的其他材料進(jìn)行轉(zhuǎn)變所需要的時(shí)間和金錢。
在FBGA焊料方面，Spansion的FBGA產(chǎn)品使用SAC 305(96.5%錫，3.0%銀，0.5%銅)焊球(solder spheres)作為錫—鉛焊料球體的代替品，這種焊球成本低廉、有眾多供應(yīng)商可供貨，并且具有耐久性。
“對那些不受RoHS指令影響的客戶，我們將繼續(xù)提供錫-鉛產(chǎn)品。例如高可靠性設(shè)備如醫(yī)療設(shè)備。對于對可靠性有較高要求，并且需要更多的時(shí)間來選用新材料的客戶，我們也將提供支持。”王光偉補(bǔ)充說。
綠色標(biāo)簽
標(biāo)簽可使用戶直觀地辨別出半導(dǎo)體產(chǎn)品的種類，在這方面，IDT、Spansion、安森美及Broadcomm都使用了字母"G"識別方法。這種元件編號方法符合JEDEC JESD97對無鉛產(chǎn)品標(biāo)志和出貨標(biāo)簽的規(guī)定。IDT也制作出了獨(dú)立的材料清單以支持沒有轉(zhuǎn)移到“綠色”方面的客戶。
除了使用"G"標(biāo)簽之外，Spansoin也意識到了在歐盟的法規(guī)中列舉了一些行業(yè)，它們需要對含鉛產(chǎn)品進(jìn)行長期的支持。對于這樣的一些市場，Spansion還將繼續(xù)提供標(biāo)準(zhǔn)封裝產(chǎn)品，這些產(chǎn)品符合RoHS要求中的前五條。
為保證RoHS法令的實(shí)施，安森美除統(tǒng)一使用帶"G"后綴的產(chǎn)品型號外，如器件太小而不能容納后綴"G"，則該器件將用小點(diǎn)標(biāo)識。
對于非無鉛產(chǎn)品的供應(yīng)還會延續(xù)多久，V.K.Raman表示此事項(xiàng)取決于包含市場需求在內(nèi)的許多因素，但預(yù)期大多數(shù)產(chǎn)品在市場條件下會隨著時(shí)間而轉(zhuǎn)換成只有無鉛的產(chǎn)品。
Anne Katz指出，電子產(chǎn)業(yè)向綠色制造轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜而長期的過程，而不止是2006年7月1日這個(gè)界限，IC供應(yīng)商在這個(gè)過程中扮演了一個(gè)非常重要的角色。綠色環(huán)保已經(jīng)成為進(jìn)入國際市場的基本要求，只有滿足這些新規(guī)范的IC供應(yīng)商才能更好地參與全球競爭。
根據(jù)Anne Katz的觀點(diǎn)，IC設(shè)計(jì)和制造商應(yīng)該以一種戰(zhàn)略性的方式與供應(yīng)商和客戶密切合作，比如盡早制定符合綠色規(guī)范的策略和計(jì)劃、與客戶保持持續(xù)和開放的溝通、與供應(yīng)商合作建立物流管理和開發(fā)合作計(jì)劃，以便在轉(zhuǎn)移階段同時(shí)提供含鉛和無鉛元件，并制定計(jì)劃對供貨日期、編碼和可靠性問題進(jìn)行明確分類。整個(gè)過程是長期而無止境的，參與的各方應(yīng)共同制定一個(gè)清晰的目標(biāo)和長期的承諾，這樣綠色行動才會取得成功。
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