无铅法规发展对PCB组装的影响新时代

历史背景

1990年代初始，在美国、欧洲和日本等国，先后立法对铅在工业上的应用加以限制，并进行无铅焊材的研究与相关技术的开发工作。

含铅焊材与铅合金表面实装技术（SMT），长期以来，在电子产品制造技术中被广泛应用，尤其是Sn-Pb共晶焊料，以其使用的方便性、稳定的焊接性、价格的合理性，作为实用的低温合金，同时，拥有独特的性质（如：低熔点、展延性佳、抗疲劳性佳、高热循环、导电性佳、结合性高），非常适合应用于电子产品。在现下高密度的电子业的组装制程中，一直担任著最合宜且广泛使用的角色。

含铅焊锡于电子连接里有三个功用：（一）完成印刷的表面处理、（二）涂于零件表面以提供可焊接表面、（三）将电子零件焊于印刷电路板。

虽说，许多PCB生产者在生产PWB的表面最后处理动作，利用有机焊材（OSPs）等新替代品取代含铅焊锡，铅焊锡仍主导铅处理及持续为主装焊锡的选择。现在，由于电子产品的普遍化与方便性，使得家用或消费市场皆大量使用电子产品，至于考虑到当产品寿命终了而废弃时（end-of-life），不论以掩埋或焚随着国家“单独二孩”政策的落实化的方式作为最终处理，当最终成分透过环境媒介而回到环境中时，皆会造成无可弥补的铅污染，对地球环境及人类的生存造成很大的危害。

法规与规格要求

许多目前正实施或审查中的法规对「无铅电子产品」有莫大影响。因此，这些法规及其相关要求的「无铅」定义，成了我们一个必须了解的需求。在美国水管焊锡及助焊剂中，低于0.2%的铅含量被视为无铅。在欧洲由ISO所认定的标准则为0.1%;欧盟汽车寿命终端及危害物质禁止指令认定标准为0.1%;然而却仍无电子组装的无铅定义。

■美国的法规

美国各州的相关立法活动：目前虽然没有已知的州要求无铅化貌似对于这个流量都不肯放过，但着实有些州因已认知到电子产品材质对环境长期的危害性，正开始着手从事电子用品的回收。电子回收指令（ERI）提供对州级及国家层次活动的持续性观察。

■日本的法规

目前并无未决的国内法规特别要求禁用铅元素，无论如何，日本贸易部于1998年5月提出回收立法;日本EPA及政府建议减少使用铅元素以利持续增加中的回收。1998年翻修的日本住宅电子回收法中，要求OEMs厂商在2001年4月1日前，做好收集及回收四大产品的准备。虽然本法并未提及含铅产品的使用，然仍有另一法规禁止公司让废弃物中有毒物流至环境中，这两项法案为电子产品无铅化的压力。

■欧盟的法规

WEEE/RoHS：由于欧盟内国家持续增加的压力，EC发觉草拟管制电子用品有毒元素的立法是有必要的。第一个发展的「废电机、电子设备（WEEE）指令及危害物质限制（RoHS）指令」（2002/10），获电子业相当大的响应，指令中除了明订产品寿命终了（end-of-life）后的回收与再利用外，亦对铅、镉、汞、铬（六价;Cr+6）、溴化燃阻剂（含于电子用塑料元件或披覆物质之中）规范限制其存在产品之中。

Packing Packing Directive：1994年提出规范产品包装物质（内包装、外包装、运输包装）的铅、镉、汞、铬（六价;Cr+6）、聚氯乙烯（PVC）的含量，如2001年止上述金属限制物的含量总合不得超过100ppm（其中镉不得高于5ppm）。

End-of-life Vehicle：指令中除了明订汽车产品寿命终了后的回收与再利用外，亦对铅、镉、汞、铬、聚氯乙烯的含量规范限制其存在产品之中。

电路板无铅组装（Lead-Free PCB Assembly）的品管运作

■目的

提供供应商转换产品至无铅/危害物质禁止的符合性;就如制程和产品信赖性在无铅焊锡上的需求一样，危害物质的符合性也包含材质的符合性。