lead free abraci divulgacao julho 2005

Complexo EletrônicoCircuito Impresso

LEAD FREE – PRIMEIROS PASSOS

ABRACI – Diretoria de Tecnologia

Claudinei Martins - Julho – 2005


Fornecer informação e alguma educação neste assunto que vem sendo cada vez mais importante na industria eletrônica, possibilitando assim uma transição suave para o atendimento da RoHS.


Forno

SoldaAOI

P&PPrinter

ICT

ColaStencilPasta

FlipChip

0201

BGA

Router

Laser

PCB

Visão Geral

Como todos esses componentes se integram?


Mudanças na lei atingem exportadores - Gazeta Mercantil - 22/6/2004

A primeira norma (WEEE) tem o objetivo de aumentar o nível de reciclagem dos equipamentos eletroeletrônicos e encorajar o desenvolvimento de produtos recicláveis, desde a sua criação. Pela norma, o produtor ou importador se torna responsável pelo ciclo de vida do seu produto. "A diretiva utiliza o princípio do poluidor-pagador." De acordo com Piaskowy, o impacto fica por conta das obrigações, dos produtores ou importadores europeus, pelos custos de coleta, tratamento e reciclagem.

Já a segunda medida (a RoHS), entra em vigor 1º de julho de 2006 e foram considerados vários aspectos para a sua criação. Pela norma, uma série de produtos químicos, conhecidos pelo potencial de causarem danos à saúde e ao ambiente, serão banidos da União Européia. "O uso de várias substâncias como o chumbo, o mercúrio, o cromo hexavalente e o cádmio, entre outros, na composição dos produtos terão que ser substituídos", diz. De acordo com o artigo quatro da diretiva, os estados-membros deverão assegurar que os novos equipamentos não contenham as substâncias vedadas pela lei.

Normas visam aumentar reciclagem e impedir a entrada de alguns produtos químicos no bloco.


De acordo com Piaskowy, os Estados Unidos da América estariam criando normas semelhantes às européias e que entrariam em vigor a partir de 2007. "O pior de tudo é que a maioria das empresas brasileiras nem sabem do que se trata e nada estão fazendo para se adaptar." As diretivas aprovadas estão na fase de transposição para a legislação nacional de cada um dos 25 países-membro da União Européia. "Neste momento, são admitidas pequenas alterações ou adaptações aos aspectos locais, mas que não podem alterar o princípio para o qual a diretiva foi criada", assegura o consultor.

Mudanças na lei atingem exportadores - Gazeta Mercantil - 22/6/2004


WEEE And RoHS Legislation

Waste Electrical and Electronic Equipment

Restriction of the use Of certain Hazardous Substances

in electrical and electronic equipment


•European Union (EU) – 25 members, 385 Million people

•WEEE (Aug. 2005) – Waste Electrical & Electronic Equipment

•RoHS (July 2006) – Restriction of Hazardous Substance

•ELV (July 2003) – End of Life Vehicle

•EUP (under discussion) – Energy Using Products

•Japan – 180 million people

• “Home Appliance Recycle Law” (2001)

• 60% recycle

• Government responsible

•U.S. – 280 million people

• Federal/State/Local (e.g. CA Prop 605)

•CA and Maine enacted laws to comply with EU RoHS

•Other States are also passing material restrictions (MA, Vermont)

•China - 1.4 billion people

• Legislation similar to RoHS and WEEE (targeted implementation January 2006)

Worldwide Environmental Legislation


Exemplo de 10 Categorias Regulamentadas


Producer ?

Producer ?

Producer ?

Producer's Responsibility: Treatment, Recovery and Disposal

Second-Hand

Marketfor WEEEReused as a Whole

WEEE Reused as a Whole

Waste Household

WasteNon-Household

Collection of WEEE

Collection Centre

Distributor(Retail)

(Comp X)Component

(EMS)Manufacture

(OEM)New Product

Prod

ucer

’s R

espo

nsib

ility

: Col

lect

ion

of W

EEE

13 2

or

or

Sale

Information Requirement

Financial Guarantees

Crossed-out Dustbin Icon

Substanceand DesignRestrictions

25 % *

75 % * Minimum

10 % *

65 % *Minimum

* voor EEA Categories 3 en 4

WEEE NOT Reusedas a Whole

Removalof

Fluids

SelectiveTreatment

Annex II

De-PollutionDisassemblyShredding,

Recover, andOthers

EnvironmentallySound Disposal

Rec

ove r

y

Incinerationfor energy

Reuse andRecycling ofComponents

andSubstances

Distributor(Retail)Professional

Importer ?

Mail-Order

Internet

Ciclo de Vida e Responsabilidade dos ProdutoresSource: AeA and Allen & Overy


RoHS Diretiva 2002/95/EC 27de Janeiro 2003

A partir de 1 de Julho de 2006, o uso das seguintes substancias em equipamentos elétricos e eletrônicos na União Européia será Proibido:

•Chumbo (Pb)•Cadmio (Cd)•Cromo Hexavalente (Cr+6)•Mercurio (Hg)•Poly Brominated Biphenyls (PBB)•Poly Brominated Di-Phenyl Ether (PBDE)


Product scope is the same as WEEE Directive, with specific exemptions

•Medical devices •Monitoring and control equipment•Grace period for server, telecom gear, storage equipment

Technical and Scientific Adaptation Committee•Comprised of Member State Officials•Sets Threshold levels of prohibited substances (max concentrations)•Reviews application-related exemptions and scope to determine if exemptions are still warranted given technological progress and/or environmental problems

RoHS Diretiva 2002/95/EC 27de Janeiro 2003


Directive on the Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment (RoHS)

Maximum allowable impurity level (proposal under discussion – will become known on or before August 13 2004):

•Mercury 0.1 % by weight 1000 ppm•Cadmium 0.01 % by weight 100 ppm (75 ppm discussed)•Lead 0.1 % by weight 1000 ppm•Cr6+ 0.1 % by weight 1000 ppm•PBB, PBDE 0.1 % by weight 1000 ppm

RoHS Directive 2002/95/EC January 27 2003


RoHS Exemptions (as of April 2004)


RoHS : Produtor é o dono da marca ou importador

WEEE:Produtor é qualquer um que:

Produz e vende equipamentos elétricos ou eletrônicos de sua própria marca.Revende sob sua marca equipamentos produzidos por terceirosImporta equipamentos elétricos ou eletrônicos em base profissional para um estado membro.

Distribuidor é quaquer um que:Fornece um produto em bases comerciais para um terceiro que irá fazer uso deste produto.

Definição para RoHS e WEEE


•

•February 13 2003

• WEEElegislation valid

• National laws have to be worked out

August 13 2004

• National laws have to be ready

• Feedback to EU

August 13 2005•Separate collection • Producer / seller has responsibility to finance recycling of marked products• Informationabout content of hazardoussubstances in electricaldevices

July 01 2006

• Effective date of legislation in place (RoHS)

December 31 2006

• Proof of share for collected WEEE (4kg/ inhabitant/year for private households)•Check fulfilment ofexploitation/WEEE category•Other WEEE under responsibility of producerand commerce

WEEE e RoHS - Datas importantes


Exigência de produtos Lead Free veio para ficar.

E estará a cada vez mais presente no nosso dia a dia ...


•PCB•Equipamentos e Processos

•Laminados• Lead Free• Halogen Free*

•Acabamentos Superficiais• HAL – Lead Free• ENIG• Immersion Tin (EU)• Immersion Silver (USA)• OSP

•Mascara de Solda• Halogen Free*

•PCBA•Equipamentos e Processos

•Ligas• Cu Sn Ag• Sn Bi

•Pasta de Solda / Fluxo•Stencil•Componentes (Inclusive PCB)

Possiveis impactos na nossa Cadeia Produtiva


•Prismark Survey:

• Lead-free components/materials will cost 5-10% more to produce than comparable lead bearing items

• Average increase of 7,5% over conventional methods• Tin lead and lead-free BGA’s will be supplied over a prolonged transition

period• Smaller OEM’s are likely to rely on larger, better prepared CEM’s

Source: Prismark Lead-free Implementation Forecast, March 2004

RoHS is NOT for free !!


JESD97 (May 2004) – Lead Free Labels & Symbols

Pb 2nd Level Interconnect

Category _______If blank, see adjacent bar code label

Maximum safe temperature _________°C If blank, see adjacent bar code label

Pb-Free

Pb

Pb-Free identification label

Pb

Pb-Free symbol

2nd Level Interconnect label

e2 e2Example of mark showing category 2 and option of circle or ellipse


Lead Free Profile


Criteria Eutectic SnPb

soldering

Lead free soldering (SnAgCu)

Comment

Average ramp rate 25 – 150 C

0.6 – 0.9 C/s 0.9 – 1.1 C/s Steeper ramp

Time between 150 – 183 C

55 - 60 s 75 – 85 s Longer time

Peak Temperature

215 – 225 C 235 – 265 C Higher temperature

Time above 183 C / 217 C

45 – 55 s 30 - 80 s (depending on components)

Longer dwell times at higher temperatures

Average cooling rate peak T to 100C

7 – 8 C 10 – 11 C Faster cooling rates

Aumento Significativo do Stress da Placa no processo de montagem, potencialmente com multiplas passagens !!!

Typical Lead Free Assembly Requirements


Desconhecido•Confiabilidade das Vias (via cracking)?•Resistência a Delaminação?•Resistência a Decomposição?•Degradação Elétrica?

Solder Reflow de Alta Temperatura


Delaminated before 288°C

31131Laminate F2.2> 40133Laminate C20.4> 40139Laminate EHalogen

free

0.810169Laminate C11.216171Laminate D5.137167Laminate A1High Tg0.17140Laminate C

Delaminated before 288°C

6.5135Laminate B0.47.5135Laminate ANormal

Tg

T288 (Min.)T260 (Min.)

Tg °C (TMA)

LaminateCategory

Laminate Thermal Testing – T 260 / T 288 C


Materiais Halogen Free

•Esclarecimento:

•Há muita confusão entre “ EU Green Legislation” (WEEE, RoHS) e a proibição de certos Retardantes a chama.

•Lead free e halogen free são dois assuntos que não estão necessariamante ligados!

•Embora haja Clientes demandando por estes materiais.


Surface Finishes


Acabamento superficial


Principais diferenças de inspeção

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