眾所周知，歐盟限制使用有害物質(zhì)（RoHS）法例限制在新的電子、電氣設(shè)備中使用鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴化聯(lián)苯與多溴聯(lián)苯醚六種材料。在這六種受到管制的物質(zhì)里，禁止使用鉛，成為電子行業(yè)最沉重的負(fù)擔(dān)——它迫使許多工藝、材料、元件、印刷電路板和設(shè)備都必須改變。同時(shí)，也產(chǎn)生了另外的一個(gè)大問(wèn)題——需要在高溫下進(jìn)行焊接。

電子行業(yè)一方面必須貫徹實(shí)行RoHS的規(guī)定，另一方面，無(wú)鉛技術(shù)的歷史不長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)不足，而且缺乏關(guān)于長(zhǎng)期可靠性的具體數(shù)據(jù)。由于這些產(chǎn)品用于最終用戶市場(chǎng)，對(duì)于要求高可靠性的產(chǎn)品，新技術(shù)的可靠性是一個(gè)令人關(guān)注的問(wèn)題。同樣，對(duì)于為什么RoHS法例要提出若干技術(shù)豁免和產(chǎn)業(yè)豁免，也有激烈的爭(zhēng)論，這些產(chǎn)業(yè)包括航空航天、國(guó)防、醫(yī)療和通信。然而，RoHS法例附件的第7點(diǎn)，規(guī)定了無(wú)鉛豁免的范圍：“……用于以下產(chǎn)品的焊料中的鉛：服務(wù)器、存儲(chǔ)和存儲(chǔ)陣列系統(tǒng)，用于轉(zhuǎn)換、傳送信號(hào)、發(fā)射的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備以及電信網(wǎng)絡(luò)管理。”

焊料中的鉛只涉及到所謂的第二級(jí)互聯(lián)，包括裝在印刷電路板上“參與”連接的元器件：

● 貼裝/插裝元件的端子的鍍覆

● 印刷電路板焊盤(pán)與孔的鍍覆 

● 焊膏或者波峰焊焊料

這幾項(xiàng)豁免的結(jié)果是，新的規(guī)定出現(xiàn)了——RoHS-5和符合RoHS-5的元件，它包含六種受限制材料中的五種，產(chǎn)品的所有材料，除了鉛（Pb）以外，都必須達(dá)到RoHS關(guān)于物質(zhì)含量的要求。這些條件在RoHS或者WEEE法規(guī)里并沒(méi)有作出規(guī)定。這個(gè)約定俗成的規(guī)定允許在豁免無(wú)鉛的焊料市場(chǎng)和應(yīng)用中使用這種元件，并繼續(xù)使用已有的低溫錫鉛材料進(jìn)行組裝生產(chǎn)。但是，我們建議謹(jǐn)慎使用RoHS-5規(guī)定，以免產(chǎn)生誤解。如果我們?cè)俅慰紤]“參與”二級(jí)互聯(lián)的三個(gè)方面（元件電極的鍍覆、焊料和PCB的鍍覆），顯然焊料可以是錫鉛材料而不是無(wú)鉛材料。但是，是否總是允許元件和電路板中含有鉛還不是很清楚。

例如，許多電信產(chǎn)品的印刷電路板都用到的RJ-45屏蔽插座。這種插座的屏蔽層通常是鍍一層錫鉛，如果它只是在兩個(gè)連接PCB的針腳上鍍鉛，而不是在整個(gè)蔽屏表面上都鍍鉛，那么就可 能符合RoHS-5的要求。對(duì)于印刷電路板，存在類似的情況。只有焊盤(pán)和通孔鍍層可以用鉛，而其他地方不可以。

在無(wú)鉛轉(zhuǎn)換過(guò)程中，元件制造商們決定停止生產(chǎn)許多含鉛元件，因?yàn)榈玫交砻獾漠a(chǎn)業(yè)只是一些特殊的市場(chǎng)。統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，這個(gè)市場(chǎng)大約只占整個(gè)電子市場(chǎng)的25%。可以預(yù)見(jiàn)，制造商如果不想同時(shí)承擔(dān)錫鉛和無(wú)鉛兩種生產(chǎn)線，會(huì)加速淘汰錫鉛元件。

在這種形勢(shì)下，得到豁免的產(chǎn)業(yè)必須使用向后兼容的無(wú)鉛元件，迫使他們的產(chǎn)品符合RoHS的要求。對(duì)于使用引腳架的元件，這是可以的，但對(duì)無(wú)法向后兼容的BGA無(wú)鉛封裝則不行。由于這樣做，豁免產(chǎn)業(yè)和其他產(chǎn)業(yè)需要使用混合的技術(shù)，這時(shí)，在同一份材料清單（BOM）里，同時(shí)存在兩種類型的元件（無(wú)鉛元件和錫鉛元件）。這也是一項(xiàng)沒(méi)有歷史經(jīng)驗(yàn)、缺乏長(zhǎng)期可靠性數(shù)據(jù)的新技術(shù)。具有諷刺意味的是，沒(méi)有人能夠確信，混合技術(shù)會(huì)比完全無(wú)鉛的技術(shù)更加可靠。

關(guān)于混合技術(shù)，含有鉍（Bi）的元件在電鍍時(shí)有可能會(huì)引起一些其他的問(wèn)題和危險(xiǎn)。在日本市場(chǎng)上，這種電鍍?cè)�件很流行，一些日本元件制造商更喜歡在錫（Sn）里加入鉍（含量通常在2%到4%），代替鉛（Pb），來(lái)防止錫須。但是，鍍有錫鉍的元件和錫鉛焊料一起使用，可能會(huì)形成三元錫鉛鉍（SnPbBi），它的熔點(diǎn)是135℃。對(duì)焊點(diǎn)來(lái)說(shuō)，在可靠性方面存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。

考慮到純錫電鍍?cè)�件的錫須，重要的一點(diǎn)是，電子業(yè)（以及得到豁免的市場(chǎng)）應(yīng)該解決減少無(wú)鉛元件中的錫須的問(wèn)題，特別是對(duì)那些壽命很長(zhǎng)的產(chǎn)品。在2006年3月，電子設(shè)備工程聯(lián)合委員會(huì)（JEDEC）發(fā)布了JESD201標(biāo)準(zhǔn)——“錫和錫合金表面涂層的錫須靈敏度環(huán)境驗(yàn)收要求”。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際電子制造創(chuàng)始組織（iNEMI）的錫須用戶小組制定的，建議從三個(gè)方面預(yù)防錫須：減少錫須的措施、工藝控制和驗(yàn)證測(cè)試。