電子產品高漲的市場需求和不斷縮短的生命周期,推動著電子技術的發展。在激烈的技術市場競爭中,符合環保要求的制造和提供安全的環保產品,至關重要。
立法演變 在發起立法和科學研究兩方面,美國對于在電子制造業中替代鉛的使用的努力嘗試,一直就沒有停止過。1993年6月就發布了鉛稅法案(Lead Tax Act, HR 2479,S.1347。按照1993年4月提出、1994年5月通過的美國減少鉛應用法案(Lead Exposure Reduction Act, S.729)的要求,鉛的新的應用需要申報,并在產品標簽中加以注明。與此同時,美國EPA協會把鉛及其化合物列為對人體健康構成最大威脅的17種物質之一。美國疾病防治中心把血液中鉛含量處于危險水平的標準由每公升250微克降低為100微克。OSHA關于可接受的鉛含量水平的警戒線標準也比以前更為嚴格。
在二十世紀90年代初期,反對在電子制造業中限制鉛的使用的最主要的兩個理由是:無鉛技術缺乏;鉛的用量并不大。
1998年11月,EPA推出其針對首要的PBT污染物的針對公司的戰略,這里所謂PBT指的是在食物鏈中存在的可造成傷害的毒性大且難以降解的物質。近期的活動還包括增強保障公眾了解當地PBT污染物排放的知情權。EPA的有毒物質清單(TRI)在1998年提出了新規則,增加了一些PBT到TRI中,并且降低了TRI中已有PBT的報告標準。EPA方案同時降低了最初的報告標準,從制造業鉛用量限為25000磅,降低到10000磅,所有超過10人的公司鉛用量標準一年超過10磅就需申報。這一方案在2001年生效,申報標準調整為100磅。
就全球而言,日本1998年通過了“家用電子產品回收法”,規定必須回收家用電子設備里所用的鉛。實施這一法律的結果是,許多日本電子公司紛紛宣布自愿減少或消除在
焊接中使用鉛的計劃。與此同時,歐洲議會和歐盟理事會提出了關于廢棄電氣電子設備(WEEE)的指令和關于在電氣電子設備中限制使用危險物質(RoHS)的指令。經過多次修改,生效日期也幾經調整,歐洲議會和歐盟理事會最終于2003年2月公布了消除鉛的使用的指令,自2006年7月1日起生效。
研究與技術進展 在電子應用中如何替代鉛的研發工作始于上個世紀80年代末。一大關鍵動力來自軍方材料部門,目標在于通過改善用于武器生產線上的工藝控制的科學基礎,降低電子武器成本,集中在
焊接技術涉及的領域以改進和完善材料性能。另外也是為了能夠在惡劣的熱-
機械環境下使用表面貼裝電子組件,同時開發出環保的無鉛條件下的制造系統。作為這一項目的特邀顧問,本人有幸詳細考察了
焊接技術背后的科學基礎。經過12年持續和系統的研究,這一技術已經大大發展,基礎已很扎實。
在二十世紀90年代的前五年,不管是在技術研究還是立法上,美國都是減少和消除鉛的使用的先鋒。如今在美國雖然并沒有明確禁止電子產品中使用鉛的立法,但是,還是有著強有力的市場因素迫使制造商們必須嚴肅地考慮實施無鉛電子制造的問題。
設計產品時注意盡可能減少對環境的影響,有充分的生命循環的意識,是對設計者和生產者的嚴格要求和必要約束。另一方面,減少廢物,可恢復性生產和循環回收,也理所當然地可以視作制造商們不懈努力的長期目標。
對于無鉛,存在四大動力:地區立法、公眾壓力、市場沖擊和技術需求。當我們由現在回溯5-10年,會發現無鉛電子制造的演進正是這四大驅動力匯合的結果。