向無鉛化過渡給連接器產(chǎn)業(yè)帶來挑戰(zhàn)

　　在電子產(chǎn)業(yè)的每個領(lǐng)域——從消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備、汽車電子到通信應(yīng)用，先進(jìn)的互連解決方案都是必不可少的組成部分和首要性能制約因素之一。隨著歐盟制定的WEEE和RoHS指令生效日期日益臨近，連接器產(chǎn)業(yè)也不言而喻地受到很大沖擊，整個產(chǎn)業(yè)界正在為被禁材料尋找可靠的替代品，同時要保證產(chǎn)品的性能不受影響，這些都給互連制造商帶來極大挑戰(zhàn)。另一方面，從應(yīng)用的角度，客戶對互連供應(yīng)商定制能力的要求也給后者形成很大壓力。在目前競爭越來越激烈的市場，能夠滿足所有定制互連需求的供應(yīng)商比以往任何時候都受歡迎。本文將就以上這兩個角度分析當(dāng)前互連產(chǎn)業(yè)面臨的問題和相應(yīng)的解決之道。歐盟的WEEE和RoHS指令推動各國紛紛制訂禁止在電子設(shè)備中使用鉛、鎘、水銀、六價鉻、多溴苯酚(PBB)以及多溴二苯醚(PBDE)的法規(guī)，這兩項指令將從明年7月1日起在歐洲生效。把鉛從互連器件中“清除”出去是一項非常艱巨的工作，因為如果使用無鉛合金的焊料將需要更高的熔化溫度(新型無鉛合金焊料需要的熔化溫度高達(dá)217°C至219°C，比業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的錫鉛工藝大約高出 35°C)，這將帶來許多技術(shù)上的挑戰(zhàn)。此外，采用新型無鉛合金所帶來的一項重大變化是濕潤力(wetting force)低于較錫鉛合金。熔化的焊料和焊接表面的濕潤特性決定著焊料覆蓋焊盤和引線的情況，并決定著焊點的形狀。無鉛焊料的濕潤力不如錫鉛焊料強(qiáng)，這將給制造商帶來更多制程上的問題，因為錫鉛工藝的要求比無鉛工藝要寬松。

　　無鉛化對于連接器產(chǎn)業(yè)的影響

　　鉛最常用于端子的電鍍或者是多數(shù)無源電子元器件的連接端之中，此外有些器件也在其內(nèi)部構(gòu)成中使用鉛。在過去的兩三年中，許多主要的元件制造商一直在研究無鉛電鍍和焊接工藝。它們把部分或分部產(chǎn)品線都改造成了純錫終端電鍍，和向無鉛焊接過渡，最常見的是錫/銀/銅組合。連接器中對成本影響最大的是絕熱材料。如果需要較高的溫度，連接器產(chǎn)業(yè)將被迫改變許多連接器中所用的樹脂材料。

　　在多數(shù)情況下，連接器中絕熱保護(hù)所使用的樹脂或模塑料是FR66和PBT等耐熱較低的樹脂。如果改用LCP等高溫樹脂，則可能需要采用新的成型鑄模。樹脂被注入硬模時的表現(xiàn)，受到直流道、橫流道和澆口的模具內(nèi)部的設(shè)計影響。業(yè)內(nèi)人士暗示，新型成型鑄模將必須面對這些情況，而為了應(yīng)對這些情況，連接器產(chǎn)業(yè)可能面臨總計達(dá)1,000萬美元以上的投資，最高甚至可能高達(dá)5億美元。

　　不過對于那些非常微小的連接器，其管腳間距為0.4毫米，使用的絕熱材料不超過1克。在這些情況下，它對成本的影響極小。但在另一方面，眾多連接器使用的絕熱器重量為10~30克，此時對成本的影響就會非常明顯。最近接受采訪的制造商指出，采用無鉛工藝所要求的新型合金對觸點進(jìn)行電鍍不會帶來附加成本，但是卻需要對現(xiàn)有的卷帶式

　　電鍍線進(jìn)行改造或者購買新式的卷帶式電鍍線，這大約需要額外支出100到200萬美元。

　　與之相關(guān)的成本問題

　　一些連接器制造商表示，高端連接器或高可靠性連接器已經(jīng)在使用能夠把耐受溫度提高35°C的樹脂塑造絕熱器。對于僅購買這類高端連接器的廠商來說，價格可能不會提高。另一方面，消費(fèi)電子所采用的通用類產(chǎn)品線通常不含有能耐更高溫度的絕熱樹脂。在必須采用更高耐溫樹脂的情況下，連接器成本將會上漲 10~15%。

　　從絕熱材料方面來看，高帶寬/高速連接器一般不會受到向無鉛工藝轉(zhuǎn)變的影響，因為它們已經(jīng)在使用LCP等耐高溫材料。PGA和BGA等高端IC Socket正在使用LCP樹脂，因此這些互連產(chǎn)品也相對不受這種轉(zhuǎn)變的影響。需要注意的是，所有的BGA Socket制造商必須把焊球上的材料變成無鉛材料。