绿色封装：走向国际市场的必由之路

绿色封装：走向国际市场的必由之路

     (华强电子世界网讯) 新世界人类面临三大难题，其中第一大难题便是环境。人们意识到，人类生存的环境遭到了前所未有的破坏，可持续发展模式成了各国政府追求的理想发展模式。因此，用绿色无铅焊料代替传统的锡铅焊料，尽快淘汰高能耗、重污染的封装生产工艺，最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物，大力发展无铅的绿色封装技术便成了当务之急。
    绿色封装将成趋势
    
     新世纪之初，半导体工业能否在安全与环保这一难题中有所突破，受到业界人士的广泛关注，这也同电子信息业能否保持长期、稳定、健康发展紧密相关。所有世界半导体协会（WSC）成员公司和电子厂商都有义务和责任加强在这一重要领域的国际合作，从而确保最有效的、最好的解决方案能够在世界范围内共享。因为技术挑战的复杂性、解决方案的不确定性和研究开发的高成本、高风险，在很多情况下对于任何一家公司，甚至一个国家都是无法单独面对的，因此，只有开展广泛的国家、地区间的合作，互相交流经验，共享资源，共同寻求其最佳的解决方案。
    
     我们知道，铅的来源广泛，价格便宜，具有溶化温度低、成本低廉、工艺性能优良、成形美观等优点，锡铅合金焊料以其优良的性能被广泛应用，长期以来深受电子商家的青睐。
    
     根据美国卫生和城市发展规划部（HUD）的研究：铅及其化合物的剧毒性是不可分解的，并且能够致癌，对人体和环境的危害极大。暴露的铅及其废弃物会污染土壤，渗入地下水，从而造成人畜饮用含铅的地下水后，被人体吸收，引起重金属污染。铅会使人体内的蛋白质凝固，损害人的中枢神经，造成神经系统和代谢紊乱，还可导致人引发高血压、贫血和生殖功能障碍等疾病。研究表明，血液中铅的含量即使低于官方所定的最低指标也会对儿童的神经和机体的生长造成严重的伤害。据调查，仅美国就有三、四百万儿童因受铅污染的影响而智能指数下降，对他们的学习能力、思维能力和身心健康造成了很大的影响。
    
     近年来，发达国家从环保角度出发，迫于立法的要求和用户的需要，在电子产品中使用无铅焊料的呼声越来越高，同时，也越来越强化有关铅污染的立法。因此，锡铅焊料的替代产品、绿色焊料的研制开发和市场推广工作无疑已迫在眉睫。
    
     绿色封装是通过绿色产品生产过程，包括绿色设计、绿色材料、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色电子产品。这是电子信息制造业的一场革命，它无疑会成为参与国际市场竞争的砝码。
    
     全球厂商竞相争霸
    
     自上世纪90年代美国反铅议案HR—5374（美国国会）和S—2637、S—391（美国参议院）提出以来，发达国家已严格限制使用或禁止使用含铅焊料，并正在研究开发锡铅共晶合金的替代物无铅焊料合金。发达国家电子厂商纷纷转产或把工厂转移到亚洲和第三世界国家，一方面，努力寻找合适的无铅替代物，另一方面减少和避免在本国使用锡铅合金材料。
    
     日本早在20世纪90年代初便开始推进无铅化研究，当时参加的研究院所和公司多达50多家。在对多种金属合金可成为无铅焊料的侯选材料进行试验，并经过大量的应用数据筛选和测定后，日本的JEITA工作组公布了无铅化应用标准；千住金属株式会社等还注册了自已的无铅焊料产品商标，并且开始在全球市场试销。作为全球第一个制造无铅装配的国家，日本的电子产品制造商，如松下电器、日立公司等已经先于欧美厂商研究和开发出了商用无铅焊料。同时，日本要求所有在本国生产的半导体必须使用无铅封装，要求供货商也要遵守这一规则。在无铅技术应用领域，日本厂商一路领先走在了全球电子制造商的前面。
    
     欧盟在2000年6月已完成电气及电子设备废弃物处理法（WEEE）第五版修正草案，对于无铅、无卤环保电子材料加以规范，明确规定2008年1月 1日全面禁止使用含铅焊料；德国推行生态经济的观念使GDP在增长两倍的情况下，主要污染减少了 70%；美国国会早在1986年就通过了在供水与食品相关的场合限制使用含铅焊料的法规，自1990年起，美国国会已多次讨论全面禁止使用含铅焊料的立法问题，并已经通过了立法禁止铅在涂料、汽车燃油、食品罐、汽车车身、电灯及焊管件中的应用；日本对无铅焊料的立法对策是，2003年无铅焊料在新产品中优先使用，2005年铅的使用量减少三分之二，2005年—2010年含铅焊料只在特殊情况下使用，2010年—2015年，全面消除含铅焊料；香港生产力促进局则打出了“绿色生产力”的口号，正积极推行ISO14000国际环保管理标准、绿色产品标志及绿色奖励计划。
    
     台湾半导体封装测试大厂日月光半导体积极响应全球电子产品无铅化的倡议、落实推动无铅封装进程。2003年2月24日宣布其多项先进无铅封装技术，荣获全球可编程逻辑装置领导供货商Altera公司认证。此次获得Altera的认证，对日月光致力于推动环保封装的生产和产品制造，都具有良好的导向意义。
    
     对于企业来说，虽然无铅化的推广应用会带来应用成本的提升，但是作为一项全球化的发展趋势，电子厂商别无选择。可以预料的是，在不远的将来，无论是发达国家，还是包括我国在内的发展中国家，用无铅焊料取代含铅焊料势在必行。对电子产品制造业而言，绿色封装已成为全球环保趋势，电子产品无铅化也将成为争取国外大厂订单的先决条件。
    
     近来，渐成时尚的300mm晶圆厂的建设速度有进一步加快的迹象，这除了与目前使用最广泛的200mm晶圆相比，可以大幅度节约成本，提高效率外，其中一个重要的、不可忽视的原因是300mm晶圆的技术优势更体现在环保方面。据专家测算， 300mm晶圆与200mm晶圆生产每一枚芯片对环保造成的影响相比，挥发性有机化合物的排放量可减少 48%、纯净水使用量减少42%、耗电量减少约40%。
    
     无铅时代正在到来
    
     无铅化浪潮始于由原来的锡铅共晶焊料向无铅焊料的过渡。近年来，随着绿色革命，无铅化计划的实施，无铅焊料研究步伐的加快，众多科研院所和生产厂商经过对最有可能成为无铅焊料的79种合金进行筛选，专家们认为，可替代锡铅焊料的无铅焊料是Sn基合金，主要以Sn为主，添加Ag、Zn、Cu、Bb、Bi等金属元属，它与现行使用的锡铅共晶焊料相比有同样好的可靠性，甚至会更好。
    
     正是由于世界各国纷纷限制含铅制品的生产及进口，同时，一些发达国家已经研究开发出无毒、不污染环境，价格低廉，并具有良好的润湿性能、较低的熔化温度及较好的导电性能，可供实际生产应用的无铅焊料产品。因此，倍受业界青睐。
    
     进入新世纪，随着全球环境保护热潮的日渐升温和日趋严重的环境限制、资源约束，绿色电子产品的市场需求量越来越大，绿色制造技术和生产过程越来越被重视。目前，以日本、美国和欧洲为代表的主要国家和地区在无铅封装研发领域表现极为活越。各大电子厂商纷纷加快了无铅产品的研究开发步伐，再度掀起了绿色电子产品的开发生产新浪潮。与此同时，众多半导体厂商相继开发出各具特色的无铅封装技术。据外电报道，2003年3月中旬在德国汉诺威举办的CeBIT2003上，美国、欧洲、日本、韩国、台湾等一些公司新推出了一大批绿色电子信息产品。例如，绿色半导体功率器件、绿色节能电子产品、绿色显示器、绿色键盘、绿色硒鼓、绿色电脑、绿色相机、绿色手机等，有的已经开始投放市场。毫无疑问，21世纪人类在电子领域的一场声势浩大的绿色革命浪潮正在全球涌起。
    
     可以预料，21世纪的前十年，随着芯片集成度的提高，轻、薄、短、小的IC产品在电子整机中所占的比例将不断提高，IC产业分工越来越细，专业化程度越来越强，无铅技术要求越来越高，绿色封装的推广应用将会进一步向纵深发展。
    
     众所周知，由于受资金、技术、创新能力等因素的制约，我国企业无铅封装的市场竞争力还难以与美、欧、日等发达国家企业相抗衡，要想真正立足国际市场，还有很长的一段路要走。而反观中国电子产品制造业的现状，我国无铅焊料的研究还处在刚刚起步阶段，一方面，由于财力、人力所限，参与研究开发的单位较少，另一方面，重复性的研究工作较多，而开创性的有独立自主知识产权的无铅焊料和产品几乎没有。要想在未来的国际市场中争得一席之地，集中力量，尽快缩短与国际绿色封装技术的差距，进一步加大无铅封装的研究已成为我国电子工业界的当务之急。
    
     美国思科公司总裁钱伯斯曾断言：在新经济时代，不是大的吃掉小的，而是快的吃掉慢的。因此，我国集成电路厂商务必要认清形势，及早动手，借鉴国外在绿色封装方面的成功经验，真正把时间和时机作为走向国际市场竞争的资源来对待，争分夺秒、快速反应，与世界电子厂商尽量保持同步研究和开发，真正掌握进军全球市场的主动性。不然的话，发达国家一旦通过限制性法令，封杀含铅封装产品，到那时，我国电子信息制造业恐怕会遭到致命的打击。
    
     集中优势，以专取胜。目前，国内企业和科研院所在无铅化课题的研究和开发中，缺乏战略上行动一致的必要协调者，多是各自为战，以求自保。而“无铅化”是个大的系统工程，涉及面广，技术难度大，需要大专院校、科研院所和企业界共同发挥联合作战的优势，扬长避短，协同作战。发展思路应该是：不求全面占领，但要一枝独秀。我们可以集中自身优势，通过选择能够发挥自身长处的市场机会，提高产品的竞争能力。正像在战场上全面出击，不如集中优势兵力打歼灭战，在“无铅化”的研究开发上到处开花，不如集中力量进行重点突破，发展有特色的“替代品”更能提高知名度和市场占有率。