本文主要讨论可供制造商选择的昔代锡/铅焊膏的各种方案，并分析其替代锡/铅焊膏的有效性及其市场影响。 By Bhargava Attada and Mandeep Singh Oberoi 在全球重要机构推行无铅焊膏和其他环保的替代产品，限制或禁止铅的使用之前，锡/铅(Sn/Pb)一直足焊膏的最主要的成份。尽管禁令没有立即生效，市场对欧盟到2006年禁止在电子制造中使用铅的影响尚不确定。毕竟无铅正式生效还需要时间。 

对于制造商来说，能够帮助他们摆脱困境的创新并不多，因为这一领域的研发仍很薄弱。不过其中有些给市场留下了深刻印象，对整个焊膏市场发生了重大影响，包括： *无铅焊膏 *免清洗焊膏(无铅型) *导电粘合剂(ECA) *嵌入式芯片。 无铅焊膏 用于无铅焊膏的合金与现在通用的铅基合金性能不同。其中有的性能问题与焊点可靠性有关。另外，无铅产品需要更多的检测，产量更低，需要增加购买设备的费用。

最常用于无铅焊膏的合金包括锡/银/铜(Sn/Ag/Cu)的不同组合。 无铅焊料的构成无疑比铅基型产品更加环保。然而，一般而言，无铅合金性能不如锡/铅合金有效。常用的金属合金是铜、锑、银和锡(CASTIN)合金；而这种合金成本昂贵。由于焊接强度和焊点可靠性低，用无铅焊料制造的印板性能不够稳定。无铅焊膏的峰值再流温度曲线为250°-260℃，这一温度会损坏绝大多数表面贴装器件。因此，无铅焊膏对大批量生产不适用。像EMS提供商这样的大批量生产的厂家现在对无铅焊膏的需求就不高。 与无铅焊膏相关的主要问题包括： *焊点可靠性问题 *表面处理问题 *元器件在较高温度曲线下功能失效的问题 *焊接强度不足 免清洗焊膏 免清洗焊膏省却了清洗过程，为制造商节省了费用支出。

在过去几年里，市场经历了向免清洗焊膏转变的过程。遗憾的是，这种类型的焊膏最初都是含铅的。如今制造厂商正逐渐采用无铅免清洗焊膏。 但是，无铅免清洗焊膏一般需要较高的熔点，在这样的温度下，有的元器件可能发生故障或功能失效。它也比传统焊膏成本高，这是阻碍制造商完全转向无铅产品的重要因素。尤其在国防应用方面，可靠性至关重要，无铅焊膏难有作为。当然，虽然其产品寿命较短，它也可以服务于某些消费电子的应用之中。 

还有一个关键性问题，尽管不足常常发生，免清洗焊膏有时会在印板上留下一点点残渣，与免清洗的意图背道而驰。清洗免清洗焊膏比清洗传统焊膏更难。

最后一点，免清洗焊膏也有性能适应问题。为此，制造技术需要稍稍改变，需要增加资本投入。 免清洗焊膏市场目前已占据整个市场的半壁江山还多。Frost&Sullivan一个最新报告预计其份额到2005年将达2/3。这一增长主要源于两大因素。第一，禁止在焊膏中使用铅很可能在2005年之后在北美和欧洲完全生效，之后10午内将在全球其他地区推行。第二，无铅合金不能完全取代铅。在无铅焊膏能够彻底解决与铅基焊膏相关的各种问题之前，还必须进行大量艰苦的研发工作。 

导电粘合剂(ECA) ECA完全弃绝了焊接的作用，使得对焊接和清洗的投资变得毫无必要，为制造商节省了一大笔资本支出。EMS提供商对这样的产品期待已久，因为他们需要更快的循环时间和更快的生产速度。ECA的另一应用领域是双面PCB，需要粘合剂在其中一面粘住元器件，同时元器件被粘合在另一面上。尽管ECA比通用的焊膏成本更高，但整个工艺过程还是更便宜，因为它完全不需要焊接。由于双面PCB市场是驱动ECA收入增长的重要因素，据预测，未来双面板的需求将保持平稳，这将抑制ECA的市场需求。 这类设备的滴涂工艺过程缓慢，阻止了其优势的发挥。

ECA与贴装及其他MT设备的速度不匹配，特别是在先进的贴片机问世以后，所以会影响产量减少。另外，ECA与金属比较起来，也有导电性能不稳定或导电性弱的缺点。还有，缺乏竞争以及适当的研发投入，大大削弱了ECA市场，使得这一市场一直处于初级阶段。角逐这一市场的企业并不多，而这一市场目前占整个焊膏市场的份额尚不足2％。在有利于环保解决方案的规定越来越严格的条件下，更多的研发资金将流向这一领域，ECA在技术上的性能将趋于稳定，但ECA的增长潜力不会太高。 嵌入式芯片 嵌入式芯片足用于执行特定功能的具有内置逻辑单元的微型装置。它们用超过256MB的储存空间按高于50MHz的时钟速度运行。它们在制造时直接嵌于PCB中，无需焊接。

嵌入式芯片在上个世纪60年代进入市场，开始应用于台式机上，而在今天，则广泛应用于如移动电话、汽车电子元器件一类消费电子产品中，在工业应用中如工厂自动化设备等也获得广泛使用。大部分移动技术和汽车电子都是基于微处理器的，都包含有嵌入式芯片。 可以预期，如FPGA(现场可编程门阵列)一类的技术将有很大发展。从地域上说，美国和欧洲在嵌入式系统市场上占有支配地位。嵌入式芯片很可能在日常生活中应用更加广泛，占据PCB制造市场的一大部分。 市场规模 据Frost&Sullivan关于全球焊膏市场的研究报告，这一市场在2002年产值约为$2．5亿美元。。由于电信和计算机行业对免清洗焊膏的需求乏力，免清洗焊膏在2002年下降了16％。无铅焊膏在该年度有33％的增长，而且在未来几年内还将强劲增长。

另外，ECA市场本质上还处于非常初级的阶段，占整个市场的份额尚不足2％。 制造商对焊膏的态度应该从当作商品转变为当成技术产品，另外，全球环保机构将不断严格环保法规，因此，可以预期，在不远的将来，这一领域的研发经费将增加，技术创新和产品创新将层出不穷。