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ELV豁免清单更新，含铅焊锡禁用期限被推迟1～5年 |
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| http://cn.newmaker.com
4/7/2010 10:17:00 AM
日经BP社
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欧盟委员会和欧洲议会2010年2月23日颁布了对ELV（End-of-Life Vehicle，欧盟报废车辆指令）附件二的更新，特别对铅在焊锡中的使用，进行了细化并延长了豁免时间。对此，等待多时的汽车厂及上游供应商终于得到了更多的缓冲时间。
ELV豁免清单更新，锡铅禁用延期
现在新版的豁免清单（2010/115/EU,ELV附件二）将含铅焊锡的应用进行了细分：
8（a)用于将电子、电气元器件焊接到电路板上所使用的含铅焊锡，以及除电解电容/铝电容之外元器件引脚上、电路板上为提高可焊性而附着的焊锡，可在2016年1月1日之前投放的整车和备件中使用。
8（b）除电路板上或者玻璃上相关产品中的焊锡，可在2011年1月1日之前投放的整车和备件中使用。
8（c）电解电容/铝电容引脚上的焊锡，可在2013年1月1日之前投放的整车和备件中使用。
8（d）大气流传感器(mass airflow sensors)中玻璃上的含铅焊锡，可在2015年1月1日之前投放的整车和备件中使用。
8（e）高温焊锡(如含铅量（重量比）在85%及以上的铅合金），可在2015年1月1日之前投放的整车和备件中使用。
8（f）顺压针连接器系统中的铅，不作限定。
8（g）集成电路封装内部电气连接的含铅焊锡，不作限定。
其中，8（a)、8(c)、8(e)项，基本上包含了业内现在常用含铅焊锡的范围。这样，原本在2010年即将要“不合格”的许多汽车类零部件产品，又都符合标准了。于是，各汽车厂的供应商紧急更改了承诺书，把符合旧版豁免清单（2008/673/EC,ELV附件二）变更为符合新版的豁免清单（2010/115/EU,ELV附件二）。零部件供应商也获得了几年的宝贵时间，得以继续研发更安全、更可靠、更廉价的无铅产品。
ELV标准与无铅化
其实，ELV早就对含铅产品进行了基本限制，并规定2003年7月1日后，在投放欧盟市场车辆的所有部件中，均质材料的铅含量必须小于1000PPM（0.1%）。考虑到实际工艺水平，要想让控铅目标一步到位确实有困难，所以在颁布ELV标准的同时，也颁布了豁免清单（2008/673/EC附件二）。其中，对铅在若干领域的使用给出了各自的豁免期限。如用于电路板或其他器件的焊料，按照本指令Article 4(2)(b)(iv)要求，必须在部件上贴上确认标签；焊锡（非玻璃上使用）中铅的使用，豁免到2010年。也就是说，到2010年之后投放欧盟市场的汽车，其零部件里绝大部分焊锡中铅的含量必须小于1000PPM。
欧盟委员会和欧洲议会也考虑到了执行中可能存在的困难，所以在制定该标准和豁免清单时，决定2009年时再确定最终豁免期限。由于技术瓶颈，2009年欧盟委员会为更新ELV做准备时发现，以目前的技术水平，尚无法从焊锡里完全去除铅，所以给含铅焊锡产品延长了一段时间。
无铅化的发展和替代锡铅的困难
为了符合欧盟法规，整车厂在对其一级供应商的环境及物质管控要求中，往往把符合ELV标准作为一项基本内容，而一级汽车供应商又把这些要求传递给其下级的零部件供应商。
产品无铅化是各零部件厂商的一个研究重点，各种无铅化技术取得了长足进步，而无铅焊料的开发和使用也更加广泛。但是在实际推动中，各厂商发现要把铅从焊锡里完全去除，绝非易事。
焊锡的最基本作用是把两个金属体导通，从而传递信号和能量。焊锡结合处必须稳定、可靠。如果要大量生产，工艺不能太复杂，价格不能太昂贵。任何焊接不良，轻者导致相关模组的部分功能丧失，重者可能使整个系统失灵、毁坏。作为对安全性和可靠性要求都很高的汽车，任何一个小零件的非正常工作都有可能导致整车性能的缺陷，甚至是致命的隐患。从这个角度上讲，任何的焊锡不良都是整车厂无法容忍的。
含铅焊锡的比例通常是：锡占63%,铅和其他金属占37%。这是铅锡合金的共析点,熔化温度最低,流动性最好，而形成的焊点强度最高、最稳定。现有已投入使用的无铅焊料替代品，还没有任何一种材料的价格、工艺和可靠性可以与之媲美。
无铅焊料要求的焊锡温度和峰值时间，都会高于有铅焊料，从而使电路板上的元器件通过无铅波峰焊或回流焊时，必须经受更高温的考验，其失效的几率会大大增加。
况且无铅焊料本身也有很多问题，不仅价格昂贵，而且可靠性方面较难保证。如银钯合金焊锡，为了提高焊锡性而预先附着在陶瓷电容引脚上，可是在过回流焊的时候，却容易在高温下过早溶化，或者出现气泡，进而产生空洞，并导致接触不良。
再如纯锡材料，和电镀一样，只要锡层或节点中有微小的应力（包括电镀残余应力，或金属化合产生的应力），就可以出现锡晶须现象。晶须可能立刻出现，也可能要经过几千小时的潜伏期后才开始长出来。晶须可能长达几厘米，也可能用肉眼无法识别。但是即使很短的晶须，也会导致临近不应该连接的引脚/节点间出现短路连接，产生各种失效现象。
期限后延的思考
因为汽车产品涉及人身安全，所以欧盟这次对含铅焊锡的使用网开一面。虽然某些标准的制定有技术壁垒之嫌，可是人们还是应该感谢越来越多的技术标准确实让世界变得越来越清洁，让自己尽可能远离有毒、有害物质，也让有用资源得到更多的循环利用。但是，面对紧缺的环境资源，这样做值得吗？
无铅化不仅要求产品不含铅，生产工艺也必须用专门的无铅设备。无铅化的生产过程，由于生产温度要求比有铅过程要高的多，能耗最低要上升20%～40%以上。零部件材料中不含铅，就必须要用更加稀有的金、银等材料替代，开采和使用这些材料都需要耗费比铅更多的资源。
无铅产品的寿命要比含铅产品低，而且可靠性还不能达到含铅产品的水平。一个零部件的报废，往往会导致与其相关的零部件和系统的报废，也就是更多的资源消耗。
推广无铅与节约环境资源，到底应该如何取舍？这确实是汽车厂商、部件供应商和有关国际标准组织必须进行认真平衡的问题。（记者 宋帆）
图1 无铅银钯焊锡的失效
晶须
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