為什么印制電路板及裝配要求無鉛化詳細原因說明

當前，世界各國都提出印制電路板及其裝配的無鉛化要求。為什么在印制板上，以及裝配過程與產品上不允許有鉛的成分? 究其原因有二：一是鉛有毒，影響環(huán)境；二是含鉛焊料適用性不夠，不適應新穎裝配技術。

鉛是一種有毒物質，人體吸收了過量的鉛會引起中毒，主要效應與四個組織系統(tǒng)相關: 血液、神經(jīng)、腸胃和腎。如有容易患貧血癥，頭昏嗜睡，運動失調，厭食嘔吐和腹痛，以及慢性腎炎等。攝入低劑量的鉛也可能對人的智力、神經(jīng)系統(tǒng)與生殖系統(tǒng)造成不良影響。

在PCB表面采用錫鉛焊料涂層，會從三方面造成危害。

A。加工過程會接觸到鉛。 接觸鉛的工序有以錫鉛層作抗腐蝕時圖形電鍍中電鍍錫鉛工序，腐蝕后錫鉛退除工序，熱風整平焊錫(噴錫)工序，有的還有熱熔焊錫工序。盡管生產中有排風等勞防措施，長期接觸難免會受害。

B。錫鉛電鍍等含鉛廢水，及熱風整平(噴錫)的含鉛氣體對環(huán)境帶來影響。含鉛廢水來自電鍍清洗水和滴漏或報廢的錫鉛溶液，這方面廢水往往認為含量較少，水處理又較難，因而不作處理而放入大池中去排放了。

C。印制板上含有錫鉛鍍/涂層，這類印制板報廢或所用電子設備報廢時其上面的含鉛物質尚無法回收處理，若作垃圾埋入地下，長年累月后這地下水中會含有鉛，這又污染了環(huán)境。 另外，在PCB裝配中采用錫鉛焊料進行波峰焊、再流焊或手工焊操作中都有鉛氣體存在，影響人體和環(huán)境，同時在PCB上留下更多的鉛含量。

錫鉛合金焊料作為可焊和防氧化涂層，在目前高密度互連產品中并不完全適宜。如目前印制板表面涂覆層世界上雖有60%多是采用熱風整平錫鉛，但碰到SMT安裝時一些微小元器件要求PCB焊接盤表面非常平整，還有元件與PCB連接盤間采用打線接合等非焊接法，則熱風整平錫鉛層顯得平整度不夠，或硬度不夠，或接觸電阻太大等因素，就要采用非錫鉛的其它涂層。

工業(yè)產品的無鉛化歐洲國家最早提出，在上世界90年代中就形成法規(guī)向無鉛化進軍。現(xiàn)在搞得好的是日本，到2002年電子產品普遍實行無鉛化，2003年新產品均采用無鉛焊料。電子產品無鉛化在全球積極推進。

印制板的無鉛化完全有條件實現(xiàn)。目前表面涂層除錫鉛合金外，已普遍采用的有有機防護涂層(OSP)，有電鍍或化學鍍鎳/金，有電鍍錫或化學浸錫，有電鍍銀或化學浸銀，以及采用鈀、銠或鉑等貴金屬。在實際應用中，一般消費類電子產品采用OSP表面涂飾適宜，性能滿足和價格便宜;耐用工業(yè)類電子產品較多采用鎳/金涂層，但相對加工過程復雜和成本高;鉑銠等貴金屬涂層只有特別要求的高性能電子產品中采用，性能好價格也特高。目前在積極推廣的是化學浸錫或化學浸銀，性能好成本適中，是替代錫鉛合金涂層的優(yōu)良選擇。化學浸錫或化學浸銀的生產工藝過程比化學浸鎳/金簡單、成本低，同樣可焊性好和表面平整，并且使用無鉛焊錫時可靠性也高。

無鉛印制板應用無鉛焊料裝配也已實現(xiàn)。無鉛焊料中錫仍是主要成份，一般錫含量在90%以上，另外加上銀、銅、銦、鋅或鉍等金屬成份。這些合金焊料成份不同而熔點溫度不一樣，范圍可在140℃～ 300℃間選擇。從使用的適應性角度以及成本價格因素，波峰焊、回流焊和手工焊選擇溫度不一樣，焊料成份也不同。現(xiàn)應用的焊料如96。5Sn/3。5Ag、95。5Sn/4。0 Ag/0。5Cu和99。3Sn/0。7Cu等，熔點溫度在210～230℃之間。

世界只有一個地球，為人類健康，為后代著想，應創(chuàng)造良好生存環(huán)境。印制板產業(yè)理應積極快速向無鉛化發(fā)展。