无铅印刷电路板和组件的要求和原因

目前，世界各国都对印制电路板及其组装提出了无铅化要求。 为什么印制板、组装过程和产品中不允许使用铅？ 原因有二：一是铅有毒，影响环境； 其次，铅焊料不适合新的装配技术。

铅是一种有毒物质。 如果人体吸收过多的铅，就会引起中毒。 主要作用与四个组织系统有关：血液、神经、胃肠和肾脏。 如果你容易出现贫血、头晕、嗜睡、运动障碍、厌食、呕吐、腹痛和慢性肾炎等。低剂量的铅摄入还可能对人的智力、神经系统和生殖系统产生不良影响。

在PCB表面使用锡铅焊料涂层会造成三个方面的危害。 A. PCB加工会接触到铅。 引线接触工艺有采用锡铅层作为耐腐蚀时图形电镀中的锡铅电镀、腐蚀后去除锡铅、热风整平焊（喷锡）、部分热熔焊等。 PCB生产虽然有排气等劳动保护措施，但长期接触难免吃亏。 B. 锡铅电镀等含铅废水和热风整平（喷锡）产生的含铅气体对环境有影响。 含铅废水来自电镀清洗水和滴落或报废的锡铅溶液。 对此，废水往往被认为含量低，难以处理，所以不经处理就排入大水池。 C。印制板含有锡铅电镀/涂层。 当此类印制板报废或使用的电子设备报废时，其上的含铅物质无法回收利用。 如果把它们当作垃圾埋在地下，长年累月地下水就会含有铅，污染环境。 此外，PCB组装中的波峰焊、回流焊或手工锡铅焊料中存在铅气体，影响人体和环境，并在PCB上留下更多的铅含量。

锡铅合金焊料作为一种可焊、抗氧化的涂层，目前并不完全适用于高密度互连产品。 例如，虽然目前世界上60%以上的印制板表面镀层采用热风整平锡铅，但在安装SMT时，一些小元器件要求PCB键合板表面非常 平整，元器件与PCB连接板之间采用焊线等非焊接方式，则热风整平锡铅层出现不够平整，或硬度不够，或接触电阻过大 大等因素，应采用非锡铅涂料。

无铅PCB工业产品最早由欧洲国家提出。 在 1990 年代，形成了促进无铅 PCB 工业产品的法律法规。 现在做得好的是日本。 到2002年电子产品普遍无铅化，2003年新产品全部采用无铅焊料。 无铅电子产品在世界范围内得到积极推广。

有可能实现无铅PCB。 目前，除锡铅合金外，PCB表面镀层已得到广泛应用，包括有机保护涂层（OSP）、电镀或化学镀镍/金、电镀或化学浸锡、电镀或化学浸银以及钯、铑 或铂金等贵金属。 在实际应用中，OSP表面涂层适用于一般消费电子产品，性能满意，价格低廉； 耐用的工业电子产品多采用镍/金镀层，但加工工艺相对复杂，成本高； 铂铑等贵金属镀层只能用于有特殊要求的高性能电子产品，性能好，价格高。 目前正在积极推广化学浸锡或化学浸银。 具有良好的性能和适中的成本，是锡铅合金镀层的极佳替代品。 化学浸锡或化学浸银比化学浸镍/金生产工艺简单，成本较低，可焊性好，表面光滑，使用无铅焊锡时可靠性高。

使用无铅焊料的无铅PCB印制板组装也已经实现。 无铅PCB焊料中的锡仍然是主要成分。 一般锡的含量在90%以上，再加上银、铜、铟、锌或铋等金属成分。 这些合金焊料具有不同的成分和不同的熔化温度，可选择140℃至300℃。 从适应性和成本价格因素来看，波峰焊、回流焊和手工焊有不同的选择温度和焊料成分。 目前使用的焊锡，如96. 5Sn/3。 5Ag、95。 5Sn/4。 0 Ag/0。 5Cu和99. 3Sn/0。 7Cu等，熔点温度为210~230℃。

世界上只有一个地球。 我们应该为人类健康和子孙后代创造良好的生活环境。 PCB行业应积极、快速地向无铅化方向发展。