Author:
Gregory Henshall, Ph.D.—Hewlett-Packard Co.
Robert Healey and Ranjit S. Pandher, Ph.D.—Cookson Electronics
Keith Sweatman and Keith Howell—Nihon Superior Co., Ltd.
Richard Coyle, Ph.D.—Alcatel-Lucent
Thilo Sack and Polina Snugovsky, Ph.D.—Celestica Inc.
Stephen Tisdale and Fay Hua, Ph.D.—Intel Corporation
在过去的2 ～ 3 年， 为了在无铅切换截止日期 (2006年7月1日)前满足欧盟的RoHS要求，除了业界常用的准共晶SAC焊料之外，选择其他类型合金的情况也很多。为解决波峰焊中的溶铜、通孔上锡、焊接缺陷以及高银含量带来的高成本等问题，许多波峰焊焊料也先后被开发出来。此后，一些便携产品制造商——特别是手机生产商——意识到共晶点附近的焊料机械冲击性能比较差，由此推动了低银焊料的开发，以提高BGA和CSP焊点(特别是在动载荷的应用条件下)的机械性能。最近，很多新型回流焊焊膏合金也已开始研究，但这些新型合金在PCBA可靠性方面尚无定论。
不断增加的无铅焊料种类为解决无铅应用中存在的问题创造了机会；同时，这些合金种类的选择对于供应链的管理提出了挑战并引入了一些风险。例如，高熔点的低银合金如果在回流过程中制程控制不当容易出现缺陷；同时，银、铜以及添加的其他微量元素对焊点的热疲劳性能的影响还需要研究。此外，这些合金会在某些环境条件下表现出焊点热疲劳失效风险。此外，许多高可靠性要求的OEM厂商还没有切换到无铅技术，他们对无铅材料和制程的评估和鉴定有着严格的要求。对于这些厂家而言，新合金的不断涌现导致他们的评估无法聚焦、疲于应付，对无铅切换带来了困难。同时，在应用经验上，准共晶SAC少于传统的Sn-Pb焊料，而新型无铅合金更是缺乏足够的数据和应用记录。总之，对于新的无铅合金，整个供应链都缺乏认识：无论是其性能、优势和风险。
因此，对于电子制造业，大量的新型无铅合金的出现既是机遇也是挑战。为了充分利用机遇减小困难和挑战，仍有许多方面需要研究，对于已明确的认识也需要加强对整个行业的普及力度。此外，要找到关键的技术差距，业界只需聚焦在这些主要的技术差距上，不需要重复研究已经解决的问题。此外，标准需要更新，增加对新合金的说明以更好地控制它们的应用风险。
iNEMI最近成立了一个新型无铅合金团队，其目的就是致力于这些焦点问题的研究。这个工作团队的成立是基于“High Reliability Task Force(高可靠性工作组)”的研究成果，主要评估无铅切换过程中的存在问题和技术差距。此团队由16个公司的代表组成，覆盖了完整的供应链：焊料供应商、器件供应商、EMS供应商和OEM厂商。
OEM和EMS供应商需要面对无铅合金不断增加的事实，他们无法阻止焊料和器件供应商研发和投产新的无铅合金。数据表明，一些新合金看起来很有希望能够提供大幅度的改进。合金的改进是无铅技术走向成熟的自然过程。也许，许多年后会有一种无铅合金能够满足所有的需求。因此，挑选或推荐某种无铅合金不是iNEMI无铅焊料选择项目的目的。相反，无铅合金项目的目标在于促进研究、拓展知识、更新标准、确定评估方法，以便更好地管理不同无铅选择所带来的机会和风险，为无铅合金选择建 立指南。
综上所述，本项目的目的为：（1）帮助应对由于无铅合金种类繁多导致的供应链复杂化问题；（2）致力于无铅合金可靠性问题；（3）指出新型无铅焊料合金带来的机会点。
第一阶段的目标是：
• 评价无铅合金的已有认识，明确关键的现存问题和技术差距，为业界提供技术信息 [带格式的: 项目符号和编号]以帮助进行无铅合金的选择和管理；
• 通过出版物唤起业界的关注和介绍新的发现；
• 建议一种评估新的无铅合金的方法和标准；
• 与工业标准组织一起工作，以应对标准中对新无铅合金更新的需求；
• 如果阶段1发现了一些问题，则以此驱动后续阶段2的工作。