专家支招破解无铅工艺可靠性难题
[发布时间]：2009年3月17日
[来源]：《中国电子报》
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【导读】： 清华-伟创力SMT实验室主任王天曦：企业人才资源优化是当务之急 应该说无铅化对SMT及EMS是应变能力、管理机制、技术实力和全局观念的全面挑战，这些挑战的核心...
清华-伟创力SMT实验室主任王天曦：
企业人才资源优化是当务之急
应该说无铅化对SMT及EMS是应变能力、管理机制、技术实力和全局观念的全面挑战，这些挑战的核心是对从业人员全面素质和创新能力的考验。
应变能力。在现代社会中，无论对于一个产业、还是一个企业，面对的永远是不断变化的世界：市场在变、客户在变、标准在变、技术在变、人员在变、环境在变等等，无铅化只不过是一个影响较大、 范围较广的变化。一个缺乏应变能力的企业、一个总想用一种模式、一个思路、一成不变地搞企业的做法，肯定无法生存和发展。
管理机制。无铅化是对企业管理的全面挑战，包括供应链、物流管理，材料的分类管理，制造工艺的优化、返修等等。例如元器件和材料供应商遍布各地，哪怕有一个螺钉、一块填料达不到RoHS的要求，产品都会出问题。如何保证每一家供应商都符合RoHS标准，并不是一个容易达到的目标。如果考虑到许多企业相对弱的工艺管理，实施无铅实在是对管理极大的挑战。
技术实力。无铅化带来一系列技术难题，尤其是在过渡时期。例如由于各种原因，有铅的PCB遇上无铅的BGA，怎样通过对工艺进行优化，控制回流温度曲线，满足产品需求，需要企业工程师具有一定的技术实力才有可能解决问题。
全局观念。无铅化面临的种种问题不是一个“管理办法”的颁布能够解决的，更不可能靠哪个“委员会”或哪一家企业能够实现。我们面前是整个产业链，全球供应链和国际化环境，需要整个业界同舟共济，齐心协力，才能完成向RoHS符合制造的过渡。如果靠单打独斗，各扫门前雪，甚至窝里斗，我国的无铅化将困难重重。
无论应变能力、管理机制，还是技术实力的全面挑战，其核心是对从业人员全面素质和创新能力的考验。相当一部分SMT及EMS企业，尤其我国本土的企业，从业人员都是从其他专业"转行"，有关SMT的知识和实践能力是在实践中边干边学。这种知识结构的缺点是缺乏基础和系统，应付常规生产可能问题不大，但是遇到无铅化这种全面的挑战就力不从心了。
无铅化转换，购买无铅设备、认定无铅材料和元器件、建立无铅实施机构等等都很重要，但都不是关键，关键是人，确切说是人的素质和能力。无铅化进程需要人去管理才能发展，无铅技术需要人去掌握才能变成生产力，无铅设备需要相应技术水平和业务素质的人去管理和操纵才能发挥效益，无铅产品需要人去设计制造才能变成商品，市场需要人去开发才能成为商机。虽然资金、设备都是至关紧要的，但真正的主导者是“人”。
因此，对于无铅化而言，无论设备材料问题，还是无铅工艺问题，最大的难度在于企业人才资源的优化，在于企业员工素质的普遍提高，今后相当长时期重要任务之一是企业的教育培训。例如无铅的标准，包括了元器件编号、RoHS物质申明、RoHS物质的检测、无铅组装的可接受性以及更加困难的WEEE、REACH、EuP等等，没有规范化的高质量培训是很难真正学好的。
环球仪器公司市场总监凯伦·摩尔：
无铅工艺更多地给材料及设备厂商带来挑战
无铅工艺更多地给材料供应商及SMT丝网印刷机和回波焊/回流焊设备厂商带来了挑战，而不是贴装厂商。但是，无铅工艺要求改变组装工艺，意味着贴装设备中的精度和控制变得至关重要，特别是对0201s和01005s之类的小型部件，因为如果元器件没有以相应的贴装力灵敏度进行贴装，那么小型衬垫上数量很小的锡膏很容易就会消散。
同时，环球仪器的苏州技术创新中心运用其结合其实验室的完善生产设备，结合在美国宾汉姆顿的实验室的先进经验，帮助装配企业了解工艺链中所存在的各种问题，为他们解决许多共性和个性的问题上提供了极大帮助。这种服务将成为装配企业降低研发成本、提高生产效率的重要武器。
近年来，在本地化的投入方面，非常明确的一点，环球仪器公司在对中国市场的承诺方面要领先于其他贴装厂商。我们建立了本地化制造厂，提供培训服务和SMT实验室服务，并且已经在本地寻找人才、服务和物料供应商。这一切都得到了环球仪器公司在中国设立的本地直接代表处的鼎力支持。
通过以上的努力，我们已经可以向客户提供显著低于竞争对手的制造周期和成本的一流产品，同时使我们与本地用户的更加贴近，使我们能够更快地更完善地提供适宜本地客户需求的解决方案，满足性能和功能的结合。
此外，实现本地化不仅仅是我们的商业目标，我们更希望通过对产业链积极的融入，真正为国内的产业发展起到积极地作用。近年来，我们曾积极将国外专业领域的最新技术和研究成果引入中国，也曾联 合产业内上下游厂商共同探讨行业内的新课题。另外，我们也积极和清华大学以及苏州大学等中国著名高等学府建立和保持良好的合作关系，在加强产学研联合和培养本土技术人才方面共同努力。希望能够促进国内技术水平的提升，推动产业发展的健康发展。
环球仪器公司的长期目标是继续投资于中国，进一步加强我们的销售，支持和制造基础设施，扩大我们的技术转让范围和力度。
惠州大亚湾光弘科技电子有限公司总经理唐建兴：
掌握复杂产品焊接工艺是切入关键
无铅化的实施，对SMT、EMS企业从元器件的管控、设备的更新、工艺的掌握以及制造成本方面都带来较大的挑战，对于SMT、EMS企业除了设备无铅化对应外，不仅无铅工艺是我们面临的最大的挑战，以下几点也是我们必须积极主动对应的方面：
首先，建立完善的元器件管控机制，不能盲目地信任元器件供应商的RoHS指令遵守承诺，因此必须仔细检查元器件制造商所提供的证明文件或对供应商进行审查。
第二，必须使用客户指定的焊接材料或经过认证的焊接材料，并要求焊接材料供应商提供焊接可靠性试验证明文件或对使用产品进行可靠性试验。
第三，在有铅工艺转入无铅工艺的过渡期间，混合工艺技术的掌握和元器件的区分管控，是一个不容忽视的问题。
第四，掌握复杂产品(如FPC、BGA、CSP、CONNECT等细间距的元件)的最佳焊接工艺是顺利从有铅到无铅切换的关键，制作符合无铅设计规则的焊膏印刷网以及配置较为先进的焊膏测试仪、回流焊测温仪、AOI、X-RAY等是生产无铅产品品质的基本保证。
第五，掌握无铅产品的返修技术(如含有FPC、BGA、CONNECT等细间距元件的产品)，减少生产作业报废及选择既能满足焊接质量要求，又能降低成本的焊接材料，是SMT、EMS企业提高竞争力的关键。另外，对于EMS厂商在建设生产线购买SMT设备的问题，我认为，首先EMS厂商在设置生产线及选购SMT设备时，应考虑到加工产品的种类、工艺难度(如CHIP件的大小、异形件的种类、批量的大小、产品周期的长短以及产品的工艺要求)、生产规模、企业的资金以及今后的发展方向；在选择贴片机时要考虑CHIP贴片机和多功能贴片机的产能搭配，料架的数量和种类、供应商的服务水平、配件的价格、技术支援以及与其他设备的兼容性(包括时间、轨道基准、宽度、电源、气源等)等多种因素，并将同类型设备的各种功能加以比较，不仅要注意它的硬件性能，还要了解它的软件功能。
其次，选择适宜的SMT设备仅仅是SMT、EMS企业实施生产的条件之一，要保质保量的达到设定的产能，SMT设备的维护保养，操作人员的素质和工程师的水平等都是影响较大，有时甚至是起决定性作用的因素，因此，设备供应商对EMS企业的设备维护方面的指导，定期检测以及对EMS企业的工程师、技术员进行系统的中、高级维修培训是必不可少的。
北京柏瑞安科技有限公司总经理杨同兴：
EMS厂商最看重设备性价比和服务
无铅化的实施对SMT、EMS公司的确是一项非常大的挑战。有些人一提起无铅工艺，马上考虑的就是无铅设备的更新换代，其实这只不过是其中的一项工作，具备资金以及设备选型的技术能力是完全可以克服的。但是真正的挑战是在无铅批量生产工艺的可靠运行。无铅工艺真正良好的运行，需要从人员、过程、工艺及设备基础管理、质量控制等诸多方面进行有针对性的改善和规定，管理不好不但产品的质量不能保证，而且生产成本会成倍增加。柏瑞安公司非常重视无铅技术的应用，早在2000年12月北京柏瑞安公司率先在中国北方进行无铅生产的试验，并将无铅生产过程展示给北京地区150名SMT同行的技术人士。接下来柏瑞安将致力于无铅批量生产工艺的掌握，新增的设备全部为无铅设备。2002年开始柏瑞安上海分公司首先进行无铅批量生产，接着2003年北京工厂50%的出口产品应用无铅工艺。很早进行无铅生产和工艺试验，使柏瑞安游刃有余地应对RoHS标准。
另外，对EMS厂商在建设生产线购买SMT设备的问题，我认为，EMS厂商建线最看重设备的性能、价格和服务。首先是要满足产品生产的需求，满足元器件和产品的特性，具有良好的品质、可靠性和高效率、低成本的需要，而且设备要具有可扩展性和灵活性；其次就是价格要低、付款条件要好；最后要有很好且有实力的售后服务力量。
伟创力公司技术部先进组装与环境技术高级总监上官东恺：
可靠性应从设计环节开始欧盟的指令对业界的影响很大，从目前来说，整个工业界正处在过渡时期，过渡过程，对整个工业界来说是一个缓慢的过程，也是一个很大的挑战，物流的控制、工艺的控制、材料的分类、产品有铅与无铅的分类等，都会影响到工厂内部的每一个环节和每一个部门。
从有铅转到无铅，可靠性是值得关注的问题，必须从产品生命周期的每一个环节来保证无铅产品的可靠性，从设计环节为可靠性设计，在制造过程中，工艺优化，提高产品的质量，特别是在目前的阶段，我们把越来越多的无铅产品放到市场中，可靠性的问题就变得更为突出和关键，所以我们需要有更多的精力来研究可靠性的问题。
大家都知道工业界的竞争就是人才的竞争，不是设备的竞争。现在工业在增长，各公司的业务也在增长，所以人才是很缺的。现在技术含量越来越高，原来技术很多都是在OEM那里，EMS几十年前不是一个技术含量很高的行业，但是现在OEM把越来越多的技术开发的责任，特别是制造方面的责任转到EMS公司身上。就是说我们需要更多的人才。这是一个非常重要的问题，现在越来越多的产品开发、技术开发在中国进行，需要的人才就越来越多。
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