無鉛工藝的必要性分析

隨著人們生活水平的提高和工業(yè)制造所造成的污染對(duì)人們健康的損害，越來越多的人已意識(shí)到環(huán)保的重要性，并在全球范圍內(nèi)以法律、法規(guī)來限制有害物質(zhì)的使用量，以提高環(huán)保，保證工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。"無鉛工藝"在此情況下應(yīng)用而生。近些年，業(yè)界流行一種所謂的"綠色工藝"，就是指產(chǎn)品的無鉛無毒化。所謂無鉛就是指用其它一種或幾種對(duì)人體無害(或微小可預(yù)防)的金屬代替工業(yè)制造用料中的鉛金屬，從而大大減少或避免由于人們使用含鉛產(chǎn)品而造成的健康受損。
人類最早使用鉛料是Au、Pb或Sn---Pb合金。公元前4000年美索布達(dá)尼亞人就開始用Pb和Sn來焊接銅；公元前350年羅馬人開始用Sn-Pb合金來焊接Pb制水管或Cu制金屬工具；我國在春秋中晚期就開始采用Sn或Sn-Pb合金作為焊料應(yīng)用于冶金工藝當(dāng)中。
現(xiàn)在，鉛金屬正在被大量應(yīng)用于制造業(yè)當(dāng)中，全世界每年要消耗的焊料中的鉛約為30萬噸。眾所周知：鉛為重金屬，有毒，現(xiàn)代研究表明：鉛被人體消化吸收后，將與人體內(nèi)蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)合抑制人體內(nèi)的蛋白質(zhì)的正常合成功能，侵害人體中樞神經(jīng)，造成精神混亂、生殖功能障礙、貧血和高血壓等疾病，兒童更容易受鉛的侵害，如果兒童血液含量中鉛含量上升，對(duì)IQ會(huì)產(chǎn)生有害影響。美國職業(yè)安全與健康管理署(OSHA)標(biāo)準(zhǔn)為成人血液中鉛含量應(yīng)低于50mg/dl，兒童血液中鉛含量應(yīng)低于30mg/dl。某些歷史學(xué)家甚至將古羅馬帝國的衰亡歸因于其城市引水管道完全采用鉛管。
鉛金屬在電子工業(yè)使用過程中，通常條件下工作溫度不會(huì)使鉛達(dá)到使它產(chǎn)生鉛氣的溫度，因而作業(yè)人員吸入鉛的可能性很小，其它對(duì)于清理錫渣、接觸焊料等動(dòng)作通過簡(jiǎn)單的防護(hù)措施如戴防毒面具（或口罩）、戴手套、勤洗手等即可避免攝入鉛金屬。
既然使用鉛的風(fēng)險(xiǎn)性在電子工業(yè)日常生產(chǎn)中是如此之低，那為什么我們還要考慮消除鉛的使用呢？其實(shí)在此問題上主要的是考慮含鉛制品的報(bào)廢處理，例如PCBA等?，F(xiàn)在世界上對(duì)廢舊電子產(chǎn)品的報(bào)廢處理都是采用填埋式方法，即將其埋于地下，因?yàn)榛厥仗幚磉@些產(chǎn)品的成本太高?，F(xiàn)在問題就出來了：埋于地底的這些電子產(chǎn)品上的鉛將溶于地下水中進(jìn)入人們的供水鏈從而進(jìn)入人體內(nèi)。特別是遇到酸雨（含有H2SO4和HNO3）的情況下，更加會(huì)促進(jìn)鉛的溶解，其機(jī)理如下：
年丟棄的電子制品中的電路板約為１億塊，按每塊電路板上含鉛量１０克、含鉛為３７％算，結(jié)果每年隨電路板丟棄的鉛金屬為３７０噸；美國飲用水法規(guī)定：水中鉛允許標(biāo)準(zhǔn)在１５PPM以下，但是調(diào)查結(jié)果顯示，全美有８１９個(gè)地區(qū)的飲用水中的鉛含量超過標(biāo)準(zhǔn)，其中有超過基準(zhǔn)３０倍的報(bào)告，所以在９０年３月份就有人提出限制使用鉛的要求，結(jié)果由于商業(yè)問題而遭拒絕，商家拒絕的原因，無非就是成本增長(zhǎng)的問題。
正因?yàn)殂U很容易進(jìn)入人體且造成危害，所以全球在90年代中期就已經(jīng)對(duì)相關(guān)工業(yè)中的鉛用量予以限用，如：供水管道、罐頭制品，最明顯的就是無鉛汽油；對(duì)于電子工業(yè)而言，用鉛量的限制迫在眉睫，相對(duì)回收廢棄含鉛制品的成本來講，實(shí)施無鉛工藝是最經(jīng)濟(jì)有效的。從90年初，無鉛工藝被提出和自主發(fā)展，以下是無鉛電子組裝的發(fā)展簡(jiǎn)史：
1. 1991年和1993年：美國參議院提出"Reid Bill"，要求將電子焊料中鉛含量控制在0.1%以下，遭到美國工業(yè)界強(qiáng)烈反對(duì)而夭折。
2. 1998年，日本修訂家用電子產(chǎn)品再生法，驅(qū)使企業(yè)界開發(fā)無鉛電子產(chǎn)品。
3. 1998年10月：第一款批量生產(chǎn)的無鉛電子產(chǎn)品問世，Panasonic MiniDisc MJ30 (松下磁盤機(jī)MJ30) 。
4. 2000年1月：NEMI向工業(yè)界推薦標(biāo)準(zhǔn)化無鉛焊料，Sn-3.9Ag-0.6Cu用于再流焊，Sn-0.7Cu或Sn-3.5Ag用于波峰焊。
5. 2002年10月：歐洲議會(huì)與歐盟部長(zhǎng)會(huì)議組織就WEEE草案達(dá)成初步協(xié)議: 2006年7月截止，歐盟成員國市場(chǎng)上的消費(fèi)類電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全面無鉛化。
6. 2003年，信息產(chǎn)業(yè)部擬訂《電子信息產(chǎn)品生產(chǎn)污染防治管理辦法》，自2006年7月1日禁止電子產(chǎn)品中含Pb。
日本在無鉛方面一直走在世界前列，其中Panasonic更是先行一步，其于１９８１年１０月推出世界上第一款無鉛電子產(chǎn)品MJ30，２０００年６月１日，其全制品無鉛化計(jì)劃激活，到２００３年３月３１日全制品無鉛化實(shí)現(xiàn)，其在日本國內(nèi)２２個(gè)工廠和海外７９個(gè)工廠全部實(shí)現(xiàn)無鉛化制程，其中英國松下和巴西松下分別是第一個(gè)和最后一個(gè)實(shí)現(xiàn)無鉛化的工廠。緊隨其后的有Sony、SHARP、NEC、TOSHIBA、HITACHI、TDK、NIKON等.

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