全球環(huán)保新要求促使連接器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和制造的改變

    全球環(huán)保新要求促使連接器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和制造的改變

人和自然沖突加劇，環(huán)境保護迫在眉睫，工業(yè)制造領(lǐng)域包括連接器行業(yè)，全球環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，大量的規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)正在發(fā)布和執(zhí)行，制造業(yè)的材料，工藝，設(shè)備等都為之改變。

歐盟法規(guī)如RoHS（有害物質(zhì)限制標(biāo)準(zhǔn)）、REACH （注冊，評估，授權(quán)和限制的化學(xué)品標(biāo)準(zhǔn)）；美國Dodd Frank Law（涉及沖突礦物）；和加利福尼亞65號提案（目前在列清單超過800個化學(xué)品必須標(biāo)記）等法規(guī)的頒布已經(jīng)影響生產(chǎn)、工藝、加工成本、以及提供互連零部件供應(yīng)鏈的資源等。

去掉軍事/航空航天市場，歐洲約占全球商用連接器銷售額22%。然而許多基于歐規(guī)要求，多數(shù)公司不能為全世界不同市場分別提供各種不同的產(chǎn)品；這樣的結(jié)果，所有的產(chǎn)品都將滿足歐盟要求。比如：TE Connectivity這類產(chǎn)品滿足超過150個國家的要求。

雖然沒有國際公認(rèn)的過程或格式來呈現(xiàn)所需的材料信息，但IPC--連接電子工業(yè)協(xié)會(前身為印刷電路研究所)已經(jīng)建立了實用的標(biāo)準(zhǔn)。IPC-1751定義了材料申報過程管理的一般要求，IPC-1752覆蓋了供應(yīng)鏈參與者之間產(chǎn)品互換的要求，這些產(chǎn)品包括已上報的材料，部件，PCB等。

此外，IPC與汽車工業(yè)行動集團(AIAG)、無沖突采購倡議(CFSI)和日本電子和信息技術(shù)行業(yè)協(xié)會(JEITA)合作，最近出版了IPC-1755（沖突礦物數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)）。雖然這個標(biāo)準(zhǔn)還不通用，但使制造商和供應(yīng)商能夠在全球供應(yīng)鏈內(nèi)交換沖突礦物數(shù)據(jù)。

Samtec,Inc.全球合規(guī)總監(jiān)Mark Bobo說：“由于缺乏方向，最終導(dǎo)致公司尋求不同的方法來解決這個問題。這些差異意味著缺乏效率和有效性，換而言之，提高了公司和客戶的成本?！庇捎赟amtec在130個國家開展業(yè)務(wù)，在七個國際地點設(shè)有工廠，因此它們的數(shù)據(jù)可以說明全世界的要求和優(yōu)先事項。Bobo說，Samtec已經(jīng)建立了廣泛的在線自動響應(yīng)能力，可回應(yīng)每天超過5000個的詢盤。最高需求是針對RoHS認(rèn)證，其次是材料聲明和沖突材料清單，如下所示：

REACH和RoHS即將到來的變化促使公司實施全面的材料披露(FMD)，當(dāng)規(guī)范更新時通過減少反復(fù)尋找供應(yīng)鏈的頻率來使公司及時滿足需求。然而，基于公司產(chǎn)品的復(fù)雜性，將FMD集成到一個遵從性程序中是困難的，因為產(chǎn)品范圍太廣，可以從背板到電纜組件等。

今年早些時候，歐洲化學(xué)品管理局(ECHA)公布了一份29種物質(zhì)的清單，這些物質(zhì)將用于特別的合規(guī)檢查，要求登記人在10月31日之前修改他們的登記檔案。與此同時，84個國家的汞問題水俁公約開始生效（水俁病：汞中毒引起的一種嚴(yán)重神經(jīng)疾?。?/span>，強調(diào)消除與汞有關(guān)的化合物，這些化合物用于生產(chǎn)許多塑料、氯氣溶液、儲能電池、平板等。

9月是歐洲化學(xué)品管理局（ECHA）消除使用六價鉻化合物的最后期限。連接器工業(yè)在金屬表面處理、硬鉻電鍍、轉(zhuǎn)化涂層、鈍化和設(shè)備冷卻系統(tǒng)中使用鉻VI。此外，在連接器外殼中使用的不銹鋼，特別是用于密封、微波和毫米波組件的不銹鋼通常含有至少10.5%的鉻含量，以在鈍化時提供氧化鉻的惰性表面。這都面臨環(huán)保問題。

雖然禁止砷、砷鹽及其相關(guān)化合物的使用，砷作為低的PIM連接器表面金硬化電鍍劑替代品越來越受到人們的重視。堿性砷氰化物鍍液在電鍍過程中被用來制造黑鎳。此外，與歐盟的環(huán)境目標(biāo)有些不一致的是，砷化鎵已經(jīng)成為提高太陽能電池效率的關(guān)鍵因素。

歐盟無鉛標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的問題

歐盟關(guān)于RoHS的基本指令于2006年7月1日生效，要求在歐洲銷售的所有電子產(chǎn)品都必須無鉛。亞洲國家遵循自己的無鉛限制標(biāo)準(zhǔn)。考慮到基于鉛的電子產(chǎn)品已經(jīng)使用了超過40年，無鉛技術(shù)的要求代表著重大變化。由于引入了不同的合金和相對于錫-鉛焊接的更高的裝配工藝溫度，無鉛材料和工藝的使用引起了可靠性問題。制造商必須評估新的和正在制造的產(chǎn)品，而后者通常由于混合的硬件和附屬部件導(dǎo)致可靠性難以保證，如下所示。

非營利國際電子制造計劃（iNEMI）是一個包含超過90個全球領(lǐng)先的電子產(chǎn)品制造商和供應(yīng)商（包括：Keysight Technologies, Cisco, Delphi, Hewlett-Packard, IBM, Lucent, Sun Microsystems, and TE Connectivity）以及技術(shù)協(xié)會、政府機構(gòu)、學(xué)校等的研發(fā)聯(lián)盟。他們發(fā)表的論文研究了怎么克服由于晶須生長導(dǎo)致失敗的風(fēng)險。他們極力推薦的是鎳鈀金鍍層（NiPdAu），作為后焊框架損失的解決方案。TI在1980年代后期首次使用這種電鍍。目前在SMT上很流行，但并沒有超過傳統(tǒng)的金鎳互連。

在那些需要較低成本的應(yīng)用中(相對于鎳-鈀-金或金-鎳），iNEMi推薦使用純錫而不是鎳底板。這種成品現(xiàn)在已被廣泛接受的回流焊前段的SMT中。

大多數(shù)商用焊接操作目前使用無鉛焊膏或無鉛波峰焊料。這些無鉛焊料通常是錫和銀的混合物，有時加銅；例如96.4%錫、3.5%銀和0.6%銅。相對于含鉛焊料當(dāng)使用無鉛焊料時，焊接可靠性需要等效。問題是這些焊料的熔點遠高于共晶錫鉛焊料。比如：96.4%錫/3.5%銀/0.6%銅合金， 回流焊溫度提到217°C，這比63%錫/37%鉛的回流焊溫度要高出34°C，后者的回流焊溫度是183°C。結(jié)果就是回流焊溫度和回流焊爐都增加至少34°C，以確保在使用錫/鉛焊接時在最高溫度有充足的停留時間。由于金屬化合物如錫、銅或錫/鎳在升溫時變化很快，這就增加了金屬間化合物層變厚的可能性和潛在的可焊性問題。這些化合物中有許多是脆性晶體結(jié)構(gòu)，也增加了可靠性問題的產(chǎn)生。

商業(yè)回流焊通常遵循IPC/JEDECJ-STD-0201（2008年3月）標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)的TP是260℃。然而，多個回流操作需要285°C，例如雙面電路板。另一個問題是在這些較高回流焊溫度下無鉛純錫鍍層的黃色表面會變色。在通過蒸汽老化測試和多次回流焊期間可能出現(xiàn)問題。

使用銻（Sb）合金已取得一些成功。然而，銻是有毒的，用另一種限制性材料取代鉛沒有意義。含鉍（Bi）的無鉛合金已經(jīng)研究出來，該合金可提高抗拉強度，但不推薦應(yīng)用于波峰焊，因為如果在元器件的電鍍中有鉛雜質(zhì)，則可能造成孔焊焊點的角向變化和脆性增加。

目前IPC標(biāo)準(zhǔn)反映無鉛焊料的要求包括根據(jù)J-STD-001的處理要求，通過IPC-A-610的驗收標(biāo)準(zhǔn)；符合J-STD-002B部件的可焊性

上一個：人工智能會給連接器行業(yè)帶來什么問題？ 2018-03-20

下一個：哪些連接器用于農(nóng)業(yè)高科技設(shè)備和技術(shù)改造？ 2018-03-20