Mọi người ơi,
Trong một bài đăng gần đây, chúng tôi đã thảo luận rằng nhiệt độ nóng chảy cao hơn của chất hàn không chì đòi hỏi nhiệt độ hàn chảy lại phải cao hơn , do đó, cần nhiều điện hơn trong quá trình lắp ráp không chì. Tuy nhiên, theo tính toán của chúng tôi, lượng điện tăng thêm này rất nhỏ so với tổng lượng điện sử dụng trên thế giới.
Một mối quan ngại khác mà một số người đã lên tiếng là tuyên bố rằng RoHS, với yêu cầu không chì, thực sự khiến môi trường trở nên tồi tệ hơn vì thiếc và bạc được sử dụng nhiều hơn trong chất hàn không chì. Họ lập luận rằng việc sử dụng nhiều hơn các kim loại này tạo ra ô nhiễm khai thác và đã đẩy giá của các kim loại này lên cao ngất ngưởng. Hãy cùng xem xét những tuyên bố này.
Prismark ước tính rằng khoảng 90.000 tấn hàn được sử dụng trong thiết bị điện tử, với khoảng 80.000 tấn được sử dụng trong hàn sóng và 10.000 tấn cho hàn SMT. Điều quan trọng cần nhớ là hàn điện tử là một tập hợp con của tất cả các loại hàn. Tất cả các loại hàn (hợp kim để hàn ống, v.v.) sử dụng khoảng 190.000 tấn thiếc. Hàn là loại sử dụng thiếc lớn nhất. Xem Hình 1.
Hình 1. Hàn là mục đích sử dụng lớn nhất của thiếc. Thiếc là vật liệu cơ bản cho hầu hết các loại hàn.
Nếu hàn thiếc-chì vẫn được sử dụng chủ yếu, thì khoảng 57.000 tấn thiếc (90.000 x 63% thiếc) sẽ được sử dụng hàng năm. Với hàn không chì, khoảng 88.000 tấn (90.000 x 98% thiếc) được sử dụng mỗi năm. Đây là mức tăng rõ ràng khoảng 30.000 tấn thiếc được sử dụng mỗi năm. Tuy nhiên, một điều thú vị cần cân nhắc là hàn không chì nhẹ hơn hàn thiếc-chì khoảng 14%. Biết rằng, và biết rằng hàn được sử dụng trong hàn sóng (hãy nhớ rằng hàn sóng chiếm gần 90% tổng số hàn được sử dụng trong lắp ráp điện tử) được tiêu thụ theo thể tích chứ không phải trọng lượng (tức là giả sử kích thước mối hàn xấp xỉ bằng nhau), thì khoảng một nửa mức tăng này sẽ bị triệt tiêu.
Tuy nhiên, tất cả những điều này có vẻ hơi khó hiểu, vì vậy tốt nhất là chỉ xem xét việc sử dụng thiếc. Theo Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS), khoảng 300.000 tấn thiếc được khai thác mỗi năm. Hình 2 là biểu đồ về sản lượng thiếc thế giới tại các mỏ mỗi năm (biểu đồ này không hiển thị thiếc tái chế). Lượng thiếc tinh luyện được sử dụng mỗi năm tại Hoa Kỳ được mô tả trong Hình 3. Hình 3 bao gồm khoảng 15.000 tấn thiếc tái chế mỗi năm. Tái chế hàn rất hiệu quả về mặt chi phí. Scott Mazur vừa chỉ ra ( Thiết kế mạch in và lắp ráp chế tạo mạch , trang 36, tháng 8 năm 2011), rằng tái chế xỉ hàn hiệu quả về mặt chi phí gấp 10 lần so với tái chế lon nhôm.
Khi nhìn vào các biểu đồ này, khó có thể nói rằng lượng thiếc sử dụng đã tăng lên kể từ khi RoHS được ban hành. Có vẻ như việc sử dụng thiếc có thể bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi nền kinh tế và thực sự khó có thể thấy được tác động từ việc ban hành RoHS vào tháng 7 năm 2006.
Hình 2. Sản lượng thiếc tại các mỏ trên thế giới.
Hầu hết các loại hàn sóng đều có hàm lượng bạc thấp hoặc không có bạc. Vì vậy, khoảng 3% trong số 10.000 tấn hàn SMT, hay 300 tấn bạc, được sử dụng trong thiết bị điện tử. Con số này chiếm khoảng 1,5% trong số 22.000 tấn bạc được sản xuất mỗi năm. Việc sử dụng bạc trong thiết bị điện tử không nằm trong danh sách sử dụng bạc hàng đầu của bất kỳ ai.
Hình 3. Lượng tiêu thụ thiếc của Hoa Kỳ đã giảm kể từ khi RoHS được ban hành.
Vì vậy, việc sử dụng hàn điện tử kể từ RoHS không phải là nguyên nhân khiến việc sử dụng thiếc tăng lên, cũng không phải là yếu tố quan trọng dẫn đến việc sử dụng bạc. Do đó, rất khó có khả năng việc sử dụng thiếc hoặc bạc trong thiết bị điện tử là động lực chính dẫn đến mức tăng giá đáng kinh ngạc của chúng vào năm 2011.
Chúc mừng,
Tiến sĩ Ron
