守望綠色(7)
IDT 公司全球裝配和測試部副總裁 Anne Katz:
IDT 早在 1999 年就啟動了“綠色環境規范計劃” ,其目的不僅是為了響應即將生效的歐盟RoHS指令,也是為了制定一個限制新出現有害物質的計劃,以避免為滿足各種即將出臺的指令而出現的多種型號產品的管理難題。IDT 的綠色計劃除了限制鉛(Pb)的使用,還限制汞(Hg)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr+6)、聚溴化聯苯(PBB)和聚溴化二苯醚(PBDE)的使用。所有符合 IDT 綠色規格的產品也必須僅含限量的溴(Br)、氯(CI)、三氧化二銻(Sb2O3)或銻。而且,所有產品也不能使用任何紅磷(P4)。
為了滿足綠色封裝要求,半導體廠商必須實現無鉛電鍍工藝和使用無鉛焊球,封裝端點必須將鉛(Pb)鍍層限制在百萬分(ppm)之一千以下。同樣,制造商必須轉向采用由錫/銀/銅(Sn/Ag/Cu)組成的焊料的 BGA 封裝,并滿足同樣低于 1,000 ppm 的鉛(Pb)限制。這些綠色封裝也需要限制傳統的溴(Br)和銻(Sb)阻燃劑的使用,這種阻燃劑不僅危害環境,也會腐蝕產品,并縮短產品壽命。IDT 已經有合格的純錫電鍍工藝和無鉛焊球,并開發了一種始終可應用于公司裝配轉包商及其內部的工藝。為了滿足行業標準的無鉛要求,所有 IDT 引線框產品現在都使用鍍純錫的端點。綠色 BGA 產品使用由錫/銀/銅組成的焊球。除了滿足 RoHS 的要求,所有 IDT 綠色產品都滿足溴+氯(<900 ppm)和銻(<750 ppm)的封裝材料要求。驗證表明,所有綠色產品中的鉛含量(Pb)均<1,000 ppm。
就挑戰而言,IDT 需要重新檢查和修改設計、工藝和制造工藝,以滿足所有的需求;同時也要與客戶一起討論和合作,以便盡早地開始實施轉移計劃。其中,轉向無鉛鍍的一個挑戰是潛在的晶須生長。所有 IDT 綠色鍍錫產品都是在 150 氏度下退火一小時。這種烘烤可保證銅錫金屬間的晶粒內而不是在晶界形成一致的生長,這樣有助于降低電鍍之間的壓力,避免晶須生長。此外無鉛焊需要更高的熔點,所以使用這些焊料的元器件必須能夠承受更高的回流焊溫度。傳統的系統是在 240 攝氏度或更低的溫度下工作,而這些新型無鉛封裝必須能夠承受峰值溫度為 260 攝氏度的電路板安裝回流焊,并仍能保持目前電子器件工程聯合會(JEDEC)抗濕性級別,以滿足可靠性標準。IDT 已經將其整個產品線轉向更高的 260 攝氏度回流焊溫度要求,并已證明在 260 攝氏度回流焊溫度下,所有的封裝均滿足目前 JEDEC 濕度等級要求。
IDT 可以與同行共享的經驗包括:
1. 盡早制定符合綠色規范的策略和計劃;
2. 與供應商合作建立物流管理和開發合作計劃,以便在轉移階段同時提供含鉛和無鉛元件;
3. 在客戶轉移之前和轉移期間與其保持持續和開放的溝通;
4. 制定計劃對產品供貨日期、編碼和可靠性問題進行明確分類。
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