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RoHS 後電子產品中錫和銀的使用

朋友們

在最近的一篇文章中,我們討論了無鉛焊料較高的熔化溫度需要較高的回流焊接溫度,因此在無鉛組裝中需要使用更多的電力。然而,正如我們計算過的,與全球所有用電量相比,增加的用電量非常少。

有些人提出的另一個顧慮是,RoHS 的無鉛要求實際上會使環境變得更糟,因為無鉛焊料中使用了更多的錫和銀。他們認為,增加這些金屬的使用會造成採礦污染,並使這些金屬的價格高漲。讓我們來看看這些說法。

Prismark估計約有 90,000 噸焊料用於電子業,其中約 80,000 噸用於波峰焊,10,000 噸用於 SMT 焊接。重要的是要記住,電子業焊料是所有焊料的子集。所有焊料(用於銅钎管等的合金)使用約 190,000 噸的錫。焊料是錫的最大單一使用者。

圖一.焊錫是錫的最大終端用途。錫幾乎是所有焊錫的基本材料。

如果仍然主要使用錫-鉛焊料,每年將使用約 57,000 噸錫 (90,000 x 63% 錫)。如果使用無鉛焊料,則每年使用約 88,000 噸 (90,000 x 98% 錫)。然而,值得注意的是,無鉛焊料比錫-鉛焊料輕約 14%。了解了這一點,並知道波峰焊中使用的焊料(請記住波峰焊幾乎佔電子組裝中使用的所有焊料的 90%)是按體積而非重量消耗的(即假設圓角尺寸大致相同),則約有一半的增加量會被抵消。

根據美國地質調查局(USGS)的資料,每年錫的開採量約為 300,000 噸。圖 2 是世界錫礦年產量圖(此圖未顯示回收錫),圖 3 顯示美國每年精煉錫的使用量。圖 3 包括每年約 15,000 噸的回收錫。Scott Mazur 剛指出(Printed Circuit Design and Fab and Circuits Assembly, p 36, August 2011),回收焊錫渣的成本效益是回收鋁罐的 10 倍。

從這些圖表來看,很難說錫的使用量自 RoHS 以來有所上升。看來錫的使用量可能更多地受到經濟的影響,而很難看到 RoHS 於 2006 年 7 月頒佈後所帶來的影響。

圖 2.世界錫礦產量。

圖 2 錫礦產量大部分波峰焊焊料的含銀量都很低,甚至不含銀。因此,在 10,000 噸 SMT 焊料中,約有 3% 或 300 公噸的銀用於電子產品中。這在每年生產的 22,000 公噸銀中約佔 1.5%。銀在電子產品中的使用並未列入任何人的頂級銀用量名單中。

圖 3.自 RoHS 頒布以來,美國的錫消耗量已經下降。

圖 3 美國錫的使用情況因此,自 RoHS 以來,電子業焊料的使用並未造成錫用量的增加,也不是造成銀用量增加的重要因素。因此,電子業的錫或銀用量極不可能成為 2011 年價格驚人上漲的主要動力。

乾杯

羅恩博士