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无铅焊料与无铅工艺技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-12-03  浏览次数:679
欧盟双指令(WEEE/ROHS指令案)内容介绍
WEEE/ROHS指令案包括两部分的内容,即涉及循环再利用WEEE和限制使用有害物质的ROHS。下面分别对两条指令案进行简要解释。
WEEE指令案进行简要解释
A. 实施WEEE指令案的目标
实施WEEE指令案的目的,最主要的就是防治电子电气废弃物(WEEE),此外是实现这些废弃物的再利用、再循环使用和其它形式的回收,以减少废弃物的处理。同时也努力改进涉及电子电气设备生命周期的所有操ROHS指令案
A、实施ROHS指令案的目标
实施ROHS指令案的目标是使各成员国关于在电子电气设备中限制使用有害物质的法律趋于一致,有助于保护人类健康的和报废电子电气设备合乎环境要求的回收和处理。
BROHS指令案适用范围
ROHS指令案适用于以下电子电气设备:大型家用器具,小型家用器具,信息技术和远程通讯设备,用户设备,照明设备(包括家用电灯泡和照明设备),电气和电子工具(大型静态工业工具除外),玩具、休闲和运动设备,自动售货机。本指令对2006年7月1日前投放市场的电子电气设备的部件、修理部件和再利用部件不适用。
ROHS指令案中“电子电气设备”(WEEE)指正常运行需要依赖于电流或电磁场的设备和表2中列出的能产生、传输和测量电流和电磁场的设备,且这些设备的设计电压是交流电不超过1000V,直流电不超过1500V。
作人员,如生产者、销售商、消费者,特别是直接涉及报废电子电器设备处理人员的环保行为。
 
附:关于欧盟环保双指令
WEEE指令:全称《废弃电气电子设备指令》,该项指令要求生产商(包括进口商和经销商)对进入欧盟市场的废弃的电气电子产品,负责回收、处理,对新投放欧盟市场电气电子产品必须加贴回收标志。(2005813日实施)
ROHS指令:全称《电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》,该项指令要求200671日以后新投放欧盟市场电气电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚等六种有害物质。
为什么要推出ROHS?
首次注意到电气、电子设备中含有对人体健康有害的重金属是2000年荷兰在一批游戏机的电缆中发现镉。事实上,电气电子产品在目前生产中大量使用的焊锡、包装箱印刷的油墨都含有铅等有害重金属 根据欧盟官方公告的指令附件,以上两项指令涉及的产品包括10大类、近20万种:大型家用电器类、小型家用电器类、IT和通信设备、消费产品类、照明设备类、电气电子工具类、玩具休闲及体育设备类、医疗设备类、监控仪器类、自动售货机类。
根据中国电器工业协会的最新数据,2004年一季度,我国机电产品出口在我国出口中所占比重达55%。而欧盟已经成为中国机电产品出口的主要市场。由于中国厂商环保理念和工艺水平的落后,RoHS指令使得将近270亿美元的中国机电产品面临欧盟的环保壁垒。
   中国政府一直在给以密切关注和研究对策,国务院专门责成信息产业部负责针对欧盟环保指令的研究和应对工作。信息产业部根据《清洁生产促进法》和《固体废物污染环境防治法》等有关法规制定的《电子信息产品污染防治管理办法》已经完成,并于200511日起施行。
   《电子信息产品污染防治管理办法》规定,自200671日起,列入电子信息产品污染重点防治目录中的电子信息产品中不得含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯乙醚和聚合溴化联苯及其他有毒有害物质。对于200671日以前的一段时间,中国政府要求电子信息产品制造商们实行有毒有害物质的减量化生产措施,并积极寻找可替代品。
一些大公司已经注意到RoHS并开始采取应对措施,如SONY公司的数码照相机已经在包装盒上声明:本产品采用无铅焊接;采用无铅油墨印刷。

 
3.金属学的组织性能方面
合金的性能,特别是力学性能取决于其金属学组织。
    Se()和Te(碲)将导致Sn基合金脆化。Sb(锑)的含量不适当将恶化Sn基合金的润湿性能。In(铟)原子在Sn晶格中的分布显著影响其疲劳性能。如果存在Bi(铋)的第二相沉淀将显著脆化Sn基合金。Sn与Cu 、Ag、Sb等之间金属间化合物的形成将显著影响其强度和疲劳寿命。可以断定,新型无铅焊料中各组分含量必须是特定的,或者只能在一个很窄的范围内变动。
 
 
4.现状与专利问题
Sn-Ag,Sn-Cu和Sn-Bi等所有的二元合金不受专利的限制,及其近共晶成分已使用多年,无专利限制。目前已经有超过100个无铅焊料的专利,由于性能与价格方面的原因,只有其中一小部分可以实用化。
Sn-Ag-Cu
JP3027441
(千住)
USP5527628
(Iowa)
 
Sn-Ag-Cu-Bi
USP4879096
CAP1299471
 
Sn-Bi-Ag
USP5320272
   
Sn-Ag-Cu-Ni
USP4758407
   
Sn-Ag-Cu
(Castin®)
USP5352407
AIM
USP5405577
AIM
JP2752258
AIM
另一个著名的合金成分是Sn4.0Ag0.5Cu,该成分合金早在1959年就由德国马克斯-普朗克研究所发表。已经不受专利保护。
(注:尽管该成分合金没有申请专利,但用这种合金制成的焊点连接是有专利的)
 
 
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