电子产品高涨的市场需求和不断缩短的生命周期,推动着电子技术的发展。在激烈的技术市场竞争中,符合环保要求的制造和提供安全的环保产品,至关重要。
立法演变 在发起立法和科学研究两方面,美国对于在电子制造业中替代铅的使用的努力尝试,一直就没有停止过。1993年6月就发布了铅税法案(Lead Tax Act, HR 2479,S.1347。按照1993年4月提出、1994年5月通过的美国减少铅应用法案(Lead Exposure Reduction Act, S.729)的要求,铅的新的应用需要申报,并在产品标签中加以注明。与此同时,美国EPA协会把铅及其化合物列为对人体健康构成最大威胁的17种物质之一。美国疾病防治中心把血液中铅含量处于危险水平的标准由每公升250微克降低为100微克。OSHA关于可接受的铅含量水平的警戒线标准也比以前更为严格。
在二十世纪90年代初期,反对在电子制造业中限制铅的使用的最主要的两个理由是:无铅技术缺乏;铅的用量并不大。
1998年11月,EPA推出其针对首要的PBT污染物的针对公司的战略,这里所谓PBT指的是在食物链中存在的可造成伤害的毒性大且难以降解的物质。近期的活动还包括增强保障公众了解当地PBT污染物排放的知情权。EPA的有毒物质清单(TRI)在1998年提出了新规则,增加了一些PBT到TRI中,并且降低了TRI中已有PBT的报告标准。EPA方案同时降低了最初的报告标准,从制造业铅用量限为25000磅,降低到10000磅,所有超过10人的公司铅用量标准一年超过10磅就需申报。这一方案在2001年生效,申报标准调整为100磅。
就全球而言,日本1998年通过了“家用电子产品回收法”,规定必须回收家用电子设备里所用的铅。实施这一法律的结果是,许多日本电子公司纷纷宣布自愿减少或消除在
焊接中使用铅的计划。与此同时,欧洲议会和欧盟理事会提出了关于废弃电气电子设备(WEEE)的指令和关于在电气电子设备中限制使用危险物质(RoHS)的指令。经过多次修改,生效日期也几经调整,欧洲议会和欧盟理事会最终于2003年2月公布了消除铅的使用的指令,自2006年7月1日起生效。
研究与技术进展 在电子应用中如何替代铅的研发工作始于上个世纪80年代末。一大关键动力来自军方材料部门,目标在于通过改善用于武器生产线上的工艺控制的科学基础,降低电子武器成本,集中在
焊接技术涉及的领域以改进和完善材料性能。另外也是为了能够在恶劣的热-
机械环境下使用表面贴装电子组件,同时开发出环保的无铅条件下的制造系统。作为这一项目的特邀顾问,本人有幸详细考察了
焊接技术背后的科学基础。经过12年持续和系统的研究,这一技术已经大大发展,基础已很扎实。
在二十世纪90年代的前五年,不管是在技术研究还是立法上,美国都是减少和消除铅的使用的先锋。如今在美国虽然并没有明确禁止电子产品中使用铅的立法,但是,还是有着强有力的市场因素迫使制造商们必须严肃地考虑实施无铅电子制造的问题。
设计产品时注意尽可能减少对环境的影响,有充分的生命循环的意识,是对设计者和生产者的严格要求和必要约束。另一方面,减少废物,可恢复性生产和循环回收,也理所当然地可以视作制造商们不懈努力的长期目标。
对于无铅,存在四大动力:地区立法、公众压力、市场冲击和技术需求。当我们由现在回溯5-10年,会发现无铅电子制造的演进正是这四大驱动力汇合的结果。