RoHS已然到來(lái)。與設(shè)備供應(yīng)商、焊料等廠商相比，半導(dǎo)體供應(yīng)商的反映似乎有些沉默，實(shí)際上，雖然無(wú)鉛化運(yùn)動(dòng)給他們帶來(lái)了各種挑戰(zhàn)，但各大廠商如高通、IDT、Spansion、安森美及Broadcom等，已然早已行動(dòng)，從半導(dǎo)體供應(yīng)商的角度迎接無(wú)鉛化時(shí)代的到來(lái)。　　積極行動(dòng)　　憑借其CDMA(碼分多址)數(shù)字技術(shù)等，高通通過(guò)授權(quán)向業(yè)界授權(quán)以促進(jìn)創(chuàng)新與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。高通CDMA技術(shù)集團(tuán)采購(gòu)部門副總裁V.K.Raman指出，自1999年以來(lái)，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)一直在努力探索，以期把CDMA技術(shù)集團(tuán)產(chǎn)品可能對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響降至最低。　　IDT也在幾年前就啟動(dòng)了環(huán)保承諾規(guī)范計(jì)劃，但相對(duì)于其他廠商，IDT的目的不僅是為了響應(yīng)歐盟RoHS指令，同時(shí)也是為了制定一個(gè)限制新出現(xiàn)有害物質(zhì)的計(jì)劃，以避免為滿足各種即將出臺(tái)的指令而出現(xiàn)的多種型號(hào)產(chǎn)品的管理難題。1999年，IDT也啟動(dòng)了“綠色環(huán)境規(guī)范計(jì)劃”，以滿足即將出現(xiàn)的環(huán)境規(guī)范。該綠色計(jì)劃除了限制鉛(Pb)的使用，還限制汞、鎘、六價(jià)鉻、聚溴化聯(lián)苯和聚溴化二苯醚的使用，而且所有產(chǎn)品也不能使用任何紅磷。　　IDT公司全球裝配和測(cè)試部副總裁Anne Katz說(shuō)，通過(guò)早期與客戶的互動(dòng)，IDT建立了一個(gè)超越RoHS要求的環(huán)境規(guī)范計(jì)劃，并實(shí)現(xiàn)99%的產(chǎn)品都以“綠色”封裝供貨。　　RoHS雖然只是針對(duì)歐盟的一項(xiàng)法令，但Spansion公司全球副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理王光偉認(rèn)為，RoHS是為了保護(hù)環(huán)境并減少有害物質(zhì)的使用的一項(xiàng)政治性法案，每個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的廠商都應(yīng)該從自身開(kāi)始做到無(wú)鉛化。對(duì)于那些能夠提供一個(gè)可替代的、與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比更出色的解決方案的供應(yīng)商將獲得更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。　　安森美半導(dǎo)體亞太區(qū)傳訊總監(jiān)沈美娟指出，無(wú)鉛化已成為半導(dǎo)體行業(yè)勢(shì)不可擋的發(fā)展趨勢(shì)，無(wú)鉛半導(dǎo)體產(chǎn)品日益受到廣大客戶的青睞，這會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)業(yè)界的技術(shù)創(chuàng)新。到目前為止，安森美接受客戶全部無(wú)鉛產(chǎn)品的訂單已接近一年。　　作為Broadcom公司首席質(zhì)量保證工程師，Tim Chaudry另有看法，他認(rèn)為“綠色環(huán)保”是一個(gè)針對(duì)電子元件材料的一般性定義名詞，它常常與“無(wú)鉛”及“RoHS”一起使用。但是，在業(yè)界中，對(duì)“綠色環(huán)保”并沒(méi)有固定的定義或標(biāo)準(zhǔn)。雖然Broadcom目前的“無(wú)鉛”產(chǎn)品，都是“符合RoHS”標(biāo)準(zhǔn)”的產(chǎn)品。但Broadcom也積極地跟Broadcom的制造伙伴就業(yè)界法規(guī)做準(zhǔn)備，以對(duì)“綠色環(huán)保”預(yù)期一個(gè)更為正式的定義，并承諾提供符合此種標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。　　遭遇挑戰(zhàn)　　在另一個(gè)于2005年8月13日開(kāi)始執(zhí)行的環(huán)保法令WEEE(廢舊電子電機(jī)設(shè)備指令)執(zhí)行過(guò)程中，英國(guó)貿(mào)工部(DTI)透露這項(xiàng)法令至少要到2006年1月才能成為法律規(guī)定的時(shí)間，英國(guó)貿(mào)工部稱，由于遇到“重大的實(shí)際困難”，他們無(wú)法滿足2005年8月13日這一執(zhí)行此法令的截止日期。可見(jiàn)環(huán)保法令實(shí)施起來(lái)并非易事，RoHS的實(shí)施也同樣面臨挑戰(zhàn)。　　Anne Katz認(rèn)為，RoHS帶來(lái)的挑戰(zhàn)具有正、負(fù)兩方面。負(fù)的方面是，IDT需要重新檢查和修改設(shè)計(jì)、工藝和制造工藝，以滿足所有的需求，同時(shí)也要與客戶一起討論和合作，以便盡早地開(kāi)始實(shí)施轉(zhuǎn)移計(jì)劃。正的方面是，哪些半導(dǎo)體供應(yīng)商更早地開(kāi)始執(zhí)行這個(gè)計(jì)劃，需要遵守WEEE和RoHS指令的客戶就會(huì)更信賴他們。　　而王光偉指出，鉛是被主要的元件和設(shè)備供應(yīng)商廣泛使用的元素，在過(guò)去，錫—鉛焊料被用于大多數(shù)的電子焊接中，因此對(duì)于電子設(shè)備供應(yīng)商而言，不再使用鉛的要求確實(shí)讓他們?yōu)殡y，因?yàn)樗麄儽仨殲殄a—鉛焊料找到合適的代替品。在開(kāi)發(fā)無(wú)鉛焊料的過(guò)程中，又有諸多因素需要考慮，包括可用性、安全性、質(zhì)量與穩(wěn)定性以及向前向后兼容性，這些都對(duì)半導(dǎo)體廠商提出了更高的要求。　　他補(bǔ)充說(shuō)，開(kāi)發(fā)一個(gè)全球都能接受的解決方案是很重要的，那些不能被廣泛接受的無(wú)鉛焊料解決方案可能會(huì)成本高昂，無(wú)法與其他供應(yīng)商的解決方案兼容，很難得到支持，因此這樣的解決方案只能使供應(yīng)商在小范圍內(nèi)獲得市場(chǎng)，并且可能給客戶帶來(lái)一些問(wèn)題。從這個(gè)角度上說(shuō)，RoHS帶來(lái)的挑戰(zhàn)是多方面的。　　沈美娟則從技術(shù)、工藝和物流兩方面指出了RoHS給半導(dǎo)體廠商帶來(lái)的麻煩。技術(shù)方面，在向無(wú)鉛工藝轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，需要把所有芯片封裝用環(huán)保材料替代電鍍材料重新通過(guò)認(rèn)證。工藝控制方面，需要在鍍層操作中實(shí)施更加嚴(yán)格的工藝控制程序。而在克服物流挑戰(zhàn)方面，需要通過(guò)將無(wú)鉛產(chǎn)品與含鉛產(chǎn)品用不同的標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)記，這也比以前的操作要繁雜很多。　　V.K.Raman指出，實(shí)施RoHS第一是要能確保使焊接點(diǎn)(不論是無(wú)引申接腳，或有引申接腳)的芯片在“無(wú)鉛”的表層點(diǎn)焊作業(yè)上的成效；第二是確保芯片能承受在“無(wú)鉛”的表層點(diǎn)焊作業(yè)上產(chǎn)生的高溫，這些都需要半導(dǎo)體廠商付出更多的成本。　　攻克難關(guān)　　針對(duì)實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛化的目標(biāo)，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)發(fā)起了“去鉛計(jì)劃”運(yùn)動(dòng)。1999年和2003年高通分別推出了“減溴計(jì)劃”和“去除控制物質(zhì)計(jì)劃”，通過(guò)對(duì)集成電路封裝密封材料中溴化阻燃劑的用量進(jìn)行嚴(yán)格審查，并在可行的情況下采用替代品，明確了不準(zhǔn)在集成電路封裝和塑料集成電路底板系統(tǒng)中有意使用的14種危險(xiǎn)物質(zhì)。　　從時(shí)間上講，歐盟于2003年頒布了《限制使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHS)，旨在限制電子產(chǎn)品中鉛和其它5種有害物質(zhì)的使用，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)75%的產(chǎn)品在此之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“無(wú)鉛化”。到2004年，所有封裝都采用了無(wú)溴塑封材料，全部RF產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)無(wú)溴封裝，在MSM產(chǎn)品中，溴使用量減少了70%。2004年12月，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)所有產(chǎn)品系列中有超過(guò)85%的產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)了“無(wú)鉛化”。此外，在供應(yīng)商的全力配合下，高通CDMA技術(shù)集團(tuán)所提供的產(chǎn)品已經(jīng)可以完全避免采用“RoHS”中所限制的物質(zhì)。　　逐個(gè)擊破找到解決辦法是IDT從封裝材料到引線框產(chǎn)品綠色化的應(yīng)對(duì)之策。為了滿足綠色封裝要求，半導(dǎo)體廠商必須實(shí)現(xiàn)無(wú)鉛電鍍工藝和使用無(wú)鉛焊球，封裝端點(diǎn)必須將鉛鍍層限制在百萬(wàn)分之一千(1000ppm)以下。這些綠色封裝也需要限制傳統(tǒng)的溴和銻阻燃劑的使用，因?yàn)樽枞紕┎粌H危害環(huán)境，也會(huì)腐蝕產(chǎn)品，并縮短產(chǎn)品壽命。通過(guò)使用純錫電鍍工藝和無(wú)鉛焊球，IDT開(kāi)發(fā)了一種始終可應(yīng)用于公司裝配轉(zhuǎn)包商及公司內(nèi)部應(yīng)用的工藝。　　對(duì)引線框產(chǎn)品，IDT現(xiàn)在都使用鍍純錫的端點(diǎn)，綠色BGA產(chǎn)品使用由錫/銀/銅組成的焊球。此外，所有綠色產(chǎn)品都滿足溴+氯<900 ppm和銻<750 ppm的封裝材料要求。驗(yàn)證表明，所有綠色產(chǎn)品中的鉛含量均小于1,000 ppm。　　Anne Katz承認(rèn)，無(wú)鉛化對(duì)制造工藝有很大的影響，首先表現(xiàn)在轉(zhuǎn)向無(wú)鉛鍍的一個(gè)困難是潛在的晶須生長(zhǎng)。為避免晶須生長(zhǎng)，所有IDT綠色鍍錫產(chǎn)品都是在150攝氏度下退火一小時(shí)。這種烘烤可保證銅錫在金屬間的晶粒內(nèi)而不是在晶界形成一致的生長(zhǎng)，有助于降低電鍍之間的壓力。其次是因?yàn)闊o(wú)鉛焊需要更高的熔點(diǎn)，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(tǒng)的系統(tǒng)是在240攝氏度或更低的溫度下工作，而這些新型無(wú)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(lián)合會(huì)(JEDEC)抗?jié)裥约?jí)別。今天