无铅焊锡技术之有害物质限用指令(RoHS)

    RoHS限用物质之应用范围与危害 物质 应用 对人体之危害物质 铅(Pb)焊料、电缆、电线、塑料件及组件抛光 贫血、腹部剧痛、麻痹 汞(Hg)开关、液晶显示器、继电器与灯泡 微量即可引发中毒,长期滞留体内可损伤内脏和神经系统 镉(Cd)自动贩卖机电源线、电线与开关触点 毒性强,引发神经性障碍 六价铬(Cr6+)外壳的表面处理 毒性强,直接接触即可引发皮肤炎,可能造成遗传性基因缺陷,吸入可能致癌 多溴联苯(PBB)塑料与印刷电路板之耐燃剂 被怀疑具有扰乱内分泌作用的化学物质(环境荷尔蒙) 多溴联苯醚(PBDE)塑料、橡胶与印刷电路板之耐燃剂 被怀疑具有扰乱内分泌作用的化学物质(环境荷尔蒙) 注:三价铬(Cr3+)、四价铬(Cr4+)与金属铬(Cr)并不具有上述毒性 分析此六种化学材料,对台湾制造业来说,影响最大应是「铅」的限用政策。我国电子零组件产业结构完整,其中包括印刷电路板、连接器、铜箔厂、被动组件等业者都将因RoHS对于「铅」在电子电器产品中的限用禁用受到影响:传统连接器产业在电镀制程中使用锡铅(90/10)电镀液与焊接时所用的锡铅(63/37)焊料,锡铅合金具有低成本、焊接性与抗腐蚀性强以及回焊(reflow)温度(注4)低之特性,而业者为了因应「无铅制程」(注5)的风潮,目前连接器已开发出多种替代品如纯锡、镍锡、铜锡.等多种电镀液,但由于无铅制程回焊温度远高于含铅制程,除了回焊设备需另行购置之外,连接器外壳材质亦需重新调整,基本上「热变形温度」愈高的塑料材质,价格也愈高;印刷电路板、被动组件、铜箔基板甚至是半导体业者皆同样面临「无铅制程」工作温度较高的难题。 因铅对环境与人体所造成的危害早已被证实,因此近十年来「无铅制程」逐渐为电子电机全体业者所重视,零组件甚至是电子化工材料大厂无不积极开发替代材料与制程方式,我国于全球电子产业的供应体系中,仍是以制造代工为主轴,因此资通讯产业中下游业者多受制于国际大厂的采购订单,而为了因应RoHS的规范,SONY、HP、宏等大厂开始重视供货商代工业者「绿色管理」的能力,台湾相关代工业者也已接获通知,将在2005年底完成导入符合全球环保高标准的制程与材料。 我国电子零组件业者除了增加资本支出采购符合采购大厂的生产设备之外,购买特定材料或专利使用权亦对成本产生不小的负担,对于中小企业主来说,不变更生产方式未来订单恐将面临「断炊」;但经由一连串的投资提升至符合买主需求的标准之后,仍须等待长时间的重新「认证」,企业的流动性风险必大幅提升,显见不论投资与否,中小企业都将面临更大的经营压力,因此业界咸认为欧盟RoHS指令的施行对我国电子零组件产业走向「大者恒大」的趋势将产生加速的效果。 注4:回焊(reflow soldering)乃是我国工程界沿自日本之技术用语, 其正确名称为「锡膏熔焊」,一般电路板制程中,先在板面承垫上印上锡膏,对各接着点,先行暂时定位,而后再与各电子零组件进行锡膏融熔之永久焊接。R e f l o w系指锡膏中已熔制成的焊锡小球状粒子,再经加热而使其再次熔融焊接而成为焊点之过程。 注5:国际各环保法规对于无铅与无卤素的限制并非产品中全然不含铅或不含卤系化合物( P B B 或P B D E),目前欧盟对于无铅及无卤的门坎皆以0 . 1 w t %(1 0 0 0 p p m)为规范基准。