RoHS法强制要求电子行业企业不使用铅

技术繁荣的一个负面影响一直是在电子产品生产中使用有害的化学物质。制定在电器和电子设备中禁止使用有害物质(RoHS)的指令就是为了解决这个问题。

这个指令影响到包含铅、水银、镉、六价铬、多溴联苯或者多溴联苯醚的电气电子产品的厂商、销售商、批发商和回收商。在制造电子产品时最常用的有害物质是铅。半导体行业封装和主板组装中都使用铅。铅在这些半导体产品中的主要用途是焊接，用来把芯片组件和集成电路连接到系统主板上。然而，除了环境的因素之外，真正的问题是半导体组装转向无铅焊接好处很少。这不能帮助企业考虑转向更优越的技术。事实上，为了避免重新设计产品的成本，一些公司已经停止向欧洲出口某些设备。欧洲已经开始执行其RoHS指令。

不同的RoHS法规

在欧洲已经在影响到半导体行业的最初的指令中处于领先地位，中国和美国加州也将在2007年开始施行类似于欧洲RoHS的法律。然而，这些法律与欧洲版本的RoHS法有很大区别。遗憾的是这些法律在免除责任的条款方面很少重叠。这就意味着企业需要了解每一个国家的免除责任条款，避免因为，没有达到要求而受到处罚。

欧洲RoHS法的原则旨在从半导体和半导体设备中取消一切对环境有害的物质。虽然这在理论上是好的，但是，在技术上满足这个指令的要求是不可能的，因此在一些具体行业就批准了一些例外的情况，如在荧光灯中使用水银，在电子陶瓷元件中使用铅、在CRT电视机中使用铅、在高温焊接中使用铅以及在某些类型的钢中使用六价铬。

中国版本的RoHS法与欧洲的法律完全是分开的。虽然在汽车电子、医疗设备、甚至封装方面有一些重叠，但是，相同的地方也仅限于此。例如，根据中国的RoHS法，玩具和家用设备中的有害物质是例外的，但是，在欧洲的RoHS法中是不允许的。中国的RoHS法的第一步是计划从今年3月1日开始采用一个有害物质标记系统。这包含整个供应链。因此，如果产品在零售货架上销售，它必须在3月1日前做出标记。

美国加州的RoHS法有两个完全不同的部分：可回收物质和限制性物质。这个法律的回收部分已经在强制执行，要求零售商向消费者出售电子设备时收取回收费。限制性物质部分在今年1月1日刚刚开始执行。这部分法律与欧洲的RoHS法类似，没有做标记的要求并且包含许多类似的内容。

由于要求整个半导体行业向无铅生产过渡，惟一的问题是免责条款将如何迅速地取消。

总之，无论各种RoHS法有什么区别，厂商必须要克服的主要障碍采用无铅焊接组装。遗憾的是，到目前为止惟一的解决方案是以中断已经成型的生产工艺为代价的。这无疑是令人担心的问题。例如，基于锡-银-铜的焊接的熔点是摄氏217度。而基于锡-铅的焊接熔点是摄氏183度。提高温度并不是一件容易的事情，需要对用于封装和主板生产中的材料进行广泛的评估，以保证所有元件不会由于不同的温度而出现故障。

图 现在至2015年有铅和无铅半导体出货量的预测
单位：百万件

为了避免使用铅，已经出现了许多替代的焊接方法。这些方法包括：锡-银-铜，纯锡，锡-银，锡-铋，锡-铜，锡-锌，使用镍/钯或者镍/钯/金引线框架。然而，iSuppli认为，最节省成本和最可靠的解决方案是纯锡。许多第三方供应商和独立设计厂商正在使用纯锡作为它们的解决方案进行大量的生产。