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家电行业为什么都选择无铅焊锡

我国是一个家电大国,据统计2004年我国家用电器行业完成销售收入3146亿元,已经成为一个成熟的产业,特别是由于家用电器的出口迅速增长,2004年家用电器出口总额171.9亿美元。目前,中国家用电器产品出口到亚洲、欧洲、北美三大主市场处于相对均衡的格局。2004年中国对上述三个市场的家电产品出口额分别占到家电出口总额的32%、32%、28%,三者合计占到市场总量的90%以上。但是随着这些地区对于家电产品无铅化的要求,我国家电电子生产商面临着严峻的考验。

随着我国现代化进程的不断发展,国家对可持续发展的重视以及人们对环保的要求不断提高,铅对人体有危害的观念已经深入人心。同时在电子产品的环保方面,国家也制定了相关的法律。特别是2003年年底出台了《电子产品生产污染防治管理办法》,被外界称为中国版的WEEE。这部法律中规定了六种有毒有害物质在使用中受到的限制,铅元素位列其中。对这些元素禁止使用的日期为2006年7月1日(和欧盟的ROHS同时)。今天,家电、电子生产企业要想在竞争激烈的在市场中站稳脚跟,就要根据国家的法律来改进产品的生产,做到产品的无铅化。

另外对于企业自身来说,由于国家制定了《废旧家电及电子产品回收处理管理条例》,要求企业对生产的电子、家电产品的回收负责。从成本上讲,回收利用的成本太高,使得家电产品的回收成为一个非盈利性的行业,其综合成本已经超过采用无铅生产方式的成本。所以无铅化又是一个非常现实的经济问题。

国内研究现状:国内无铅钎料的研究机构主要为高校和研究所,大部分企业主要依托这些单位来开发需要的无铅产品。 清华大学材料科学与工程系研究了Sn-Ag-Cu-In-Bi系列的无铅封装材料,主要优点在于,Sn-Ag-Cu-In-Bi钎料的熔点比较低,采用这种焊料的实装温度可降到200℃以下,与现在的共晶锡铅钎料的熔点接近,可以在工艺条件不做调整的条件下进行生产。但这种钎料的延展性较差,脆性大,润湿性比较差,剥离强度低,在意外冲击下往往产生剥离,与Sn-Pb镀层的兼容性也不好。大连理工大学材料工程系王富岗等人利用机械合金化(MA)的制备方法研制了Sn-9Zn、Sn-5Sb无铅钎料。研究结果表明 :Sb、Zn在Sn中的固溶度包含了原子的置换固溶和晶界溶解,金属粉末的最终颗粒尺寸可以通过选用合适的工艺参数来控制。

无铅技术在电子、家电产品中的应用现状 ,现在无铅技术的研究主要集中在无铅钎料的研究与开发。国际上公认的有发展前景的合金系列主要集中在Sn-Ag、Sn-Cu和Sn-Zn等二元合金系以及Sn-Ag-Cu三元合金。国内外关于无铅钎料的研究也主要是围绕着这几种合金系进行的。

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