コンテンツへスキップ

RoHS指令後の電子機器における錫と銀の使用

皆さん、

先日の投稿で鉛フリーはんだの溶融温度が高いため、リフローはんだ付けの温度を高くする必要があり、その結果、鉛フリー組立ではより多くの電力を使用することになると述べた。しかし、私たちが計算したように、この電力使用量の増加は、世界で使用されるすべての電力と比較すると非常に小さい。

さらに、鉛フリーはんだに使用されるスズや銀の量が増えるため、鉛フリーを要求するRoHSは実際に環境を悪化させるという懸念の声もある。彼らは、これらの金属の使用が増えることで鉱山公害が発生し、これらの金属の価格が高騰していると主張している。これらの主張を検証してみよう。

Prismark社によると、電子機器では約9万トンのはんだが使用されており、そのうち約8万トンがウェーブはんだ付けに、約1万トンがSMTはんだ付けに使用されている。エレクトロニクス用はんだは、すべてのはんだのサブセットであることを覚えておくことが重要である。すべてのはんだ(ろう付けパイプ用合金など)は、約19万トンのスズを使用している。

図1.はんだは、スズの最大の最終用途である。スズはほとんどすべてのはんだの基材である。

錫-鉛はんだが依然として主に使用されていた場合、年間約57,000トン(90,000 x 63%錫)の錫が使用されることになる。鉛フリーはんだの場合、年間約88,000トン(90,000×98%スズ)のスズが使用される。これは、毎年使用されるスズの見かけ上の増加であり、約3万MTの増加である。しかし、考慮すべき興味深い点は、鉛フリーはんだは錫鉛はんだよりも約14%軽いということである。しかし、興味深いことに、鉛フリーはんだは錫鉛はんだよりも約14%軽いのです。このことを理解し、ウェーブはんだ付け(ウェーブはんだ付けは、電子機器組立に使用されるはんだのほぼ90%を占めることを覚えておいてください)で使用されるはんだは、重量ではなく体積で消費されることを知っていれば(つまり、ほぼ同じフィレットサイズを仮定すれば)、この増加分の約半分は相殺されます。

米国地質調査所(USGS)によると、毎年約30万トンのスズが採掘されている。図2は、世界のスズ鉱山の年間生産量のグラフである(このグラフにはリサイクルスズは含まれていない)。図3には、年間約15,000トンのリサイクルスズが含まれています。スコット・マズア氏は、はんだドロスのリサイクルはアルミ缶のリサイクルの10倍の費用効果があると指摘している(Printed Circuit Design and Fab and Circuits Assembly, p 36, August 2011)。

これらのグラフを見る限り、RoHS以降にスズの使用量が増えたとは言い難い。スズの使用量は景気の影響をより強く受けている可能性が高く、RoHSが2006年7月に施行されたことによる影響を見るのは本当に難しいと思われる。

図2.世界の鉱山の錫生産量

図2 スズ鉱山の生産量そのため、1万トンのSMTはんだの約3%、つまり300MTの銀が電子機器に使用されている。

図3.RoHSが施行されて以来、米国のスズ消費量は減少している。

図3 米国の錫使用量したがって、RoHS以降の電子機器用はんだの使用は、錫の使用量を増加させる要因にはなっておらず、銀の使用量を増加させる大きな要因にもなっていない。したがって、電子機器用はんだの錫や銀の使用が、2011年の急激な価格上昇の主要因となっている可能性は極めて低い。

乾杯

ロン博士