國際知名管理顧問公司凱捷旗下的凱捷研究院(Capgemini Research Institute, CRI)，于2021年發布了《可持續IT：為何可持續綠色IT時機已到?》的報告，該報告指出，當今筆記本電腦、臺式機、智能手機等數碼設備在生產過程中的碳排放量遠超使用過程 國際知名管理顧問公司凱捷旗下的凱捷研究院(Capgemini Research Institute, CRI)，于2021年發布了《可持續IT：為何可持續綠色IT時機已到?》的報告，該報告指出，當今筆記本電腦、臺式機、智能手機等數碼設備在生產過程中的碳排放量遠超使用過程。但遺憾的是，許多企業對于自身IT碳足跡缺乏認識、測量與有效跟蹤，因此對于碳成本的認知頗為有限，相當一部分企業甚至完全沒有意識到碳成本的存在。 我國在2020年9月就明確了雙碳目標時間節點微軟云電腦，即在2030年實現碳達峰，2060年實現碳中和。在實現雙碳目標的過程中，PC設備從產品設計、原料采購、生產、運輸、儲存、使用和回收處理的全生命周期臺式電腦主機插線圖，都更加要求綠色環保理念和行動貫穿其中。 2022年，工信部、國家發改委、生態環境部聯合印發了《工業領域碳達峰實施方案》，明確支持電子等行業龍頭企業，在供應鏈整合、創新低碳管理等關鍵領域發揮引領作用。作為全球最大的自有品牌PC設備生產制造龍頭，聯想自然更加需要加速推進雙碳目標的實現。而想要實現雙碳目標，如何解決困擾電子產品制造業數十年的高熱量、高能耗、高二氧化碳排放量“三高”問題，就成為了關鍵一環。 為此，聯想在PC主板、散熱、結構、機箱、電源、器件、SMT、組裝、包裝、低碳模式、數據管理、軟件等諸多領域共同發力，并從制造源頭引入低溫錫膏(Low Temperature Solder，簡稱LTS)焊接工藝，著力解決三高問題，將綠色低碳覆蓋到PC設備全生命周期。 聯想的低溫錫膏焊接工藝是一種系統化的創新性表面焊接技術，能夠有效降低電子產品制造過程中的熱量、能耗與碳排放，這項關鍵突破性技術將為制造業發展注入新動能，為節能減排的環保目標和低碳經濟做出貢獻，是以技術創新驅動發展的有力體現。 在引入低溫錫膏焊接工藝之前，元器件焊接最高溫度會高達250攝氏度左右，高熱量、高能耗必然帶來更高的二氧化碳排放量。 低溫錫膏焊接工藝使用的低溫錫鉍合金本身與高溫錫銀銅一樣是無鉛焊料，規避了早期的以錫鉛為主要成分的焊料合金中，因含鉛量較高，焊接過程中鉛會大量揮發到空氣中，長時間接觸不僅對身體有害，同時也對環境造成污染的危害。而且得益于低溫合金焊錫焊接最高溫度僅為180攝氏度左右，比傳統高溫焊接技術降低了最高約70攝氏度，大幅提高了PC設備制造過程中的綠色低碳效率。 作為企業社會責任領域的表率，聯想旗下生產研發基地聯寶科技，是行業里率先承擔起新型低溫錫膏焊接工藝實際驗證的企業，并在2017年底就率先部署了多條SMT生產線來實施低溫錫膏焊接工藝微軟云電腦，直接減少碳排放量最高約35%。現在，聯寶所有生產線均實現了同時支持高溫和低溫錫膏的焊接技術兼容，是否使用低溫錫膏焊接技術，主要決定因素不是“想給誰用給誰用”，而是將這項更加環保的技術應用到像輕薄本這樣的更加適用的產品中去，這一點我們也會在文章的后面做技術端地解讀。 事實上，新型的低溫錫膏焊接工藝的研發由聯想與英特爾等國際電子企業攜手推進，是未來電子產品制造業實現雙碳目標過程中的重要一環。此外，國際電子生產商聯盟(iNEMI-國際眾多電子供應鏈廠商頂尖專家共同組建的行業聯盟)早在2015年就啟動了基于錫鉍的低溫焊接工藝和可靠性的研究項目，并制定了一系列評測和應用標準。其開發與驗證過程中所需要的科學原理與測試方法都體現了真正的創新，通過不同的合金焊接材料配比(錫、鉍)、微量元素的添加以及助焊劑的調整，結合回流焊溫度與時間的組合，數千次的試驗最終成就了這項業界領先、且綠色環保的創新工藝。 而且新工藝在回流焊接過程中減少了對PC主板和芯片的熱應力，可以進一步提高PC設備的可靠性。在早期部署階段，聯想發現焊接過程中主要芯片的翹曲率降低了50%左右，每百萬零件的缺陷率也顯著降低。 在位于安徽省合肥市的聯寶科技智能制造工廠里，我們親眼看到了低溫錫膏焊接技術是如何通過測試驗證，并最終應用到產品中去的整個過程。 同時微軟云電腦，我們也注意到了網絡上大家有關低溫錫膏焊接技術的討論臺式電腦主機插線圖，這里我們將對一些有代表性的疑問進行解答。 首先，低溫錫膏與高溫錫膏等焊料在應用產品的技術規范方面沒有區別，聯想在PC主板生產制造過程中采用統一的高標準，并不會因焊接工藝的不同而降低對產品質量的標準管控。而且低溫錫膏的應用首先是確立在能夠走出實驗室驗證階段，如果其真正存在問題，那么你是根本沒有機會看到低溫錫膏在零售產品中使用的，它將被聯想的工程師在實驗室里直接淘汰。 其次，很多用戶擔心電腦使用溫度以及使用時間會對低溫錫膏的穩定性產生影響，進而發生脫焊等問題。但事實上，聯想筆記本電腦的CPU、GPU核心溫度都控制在80攝氏度左右，即便達到電腦主板設計的理論高值105攝氏度，距離低溫錫膏的熔點138攝氏度還很遠，完全不會因溫度導致脫焊問題的發生。 在聯寶工廠的實驗室里，我們看到了主板經歷了125攝氏度超高恒溫1000小時、雙85恒溫恒濕1000小時以及高低溫快速溫變循環測試等加速老化測試，這些測試相比目前網絡上放出的所謂的測試要嚴苛很多。而采用低溫錫膏焊接的主板都只有在順利通過這項測試之后，才被確認能夠走出實驗室并被應用到產品之中。 接下來我們回到前文留下的問題，很多網友對于為什么小新這樣的輕薄本產品會廣泛使用低溫錫膏焊接，而拯救者這樣的高性能游戲本未使用低溫錫膏焊接有所疑問。關于這一點，我們也向聯想集團副總裁、電腦和智能設備首席質量官王會文先生及聯寶工廠的技術團隊進行了確認。 低溫錫膏的使用某種程度上來說一方面是出于環保，另一方面則是由現階段電腦PCB、半導體芯片設計而決定的。聯想小新這樣的輕薄型筆記本產品所使用的PCB以及芯片非常纖薄，厚度大概只有0.6mm左右，傳統的高溫焊接材料因為在焊接過程中需要更高的溫度，所以會有更大概率對如此纖薄的元器件造成損傷，如焊接過程中導致PCB板和芯片翹曲、變形而造成焊點不夠牢固等問題。 通過使用低溫錫膏工藝臺式電腦主機插線圖，元器件曲翹率下降了50%左右，反倒是提升了產品質量。因此，低溫錫膏越來越成為目前行業內認可的方案。它是技術發展到一定階段所衍生出來的更為先進的焊接技術，另外根據聯想聯寶工廠的統計，使用低溫錫膏雖然達到了綠色低碳，但由于低溫錫膏焊接工藝需要使用到極低氧環境的焊接條件，充氮的工藝條件使得總體還會增加不少成本，并非是一些網友猜測的迫不得已或為了縮減成本強行去使用的技術。而且我們注意到，在聯寶的產線，不管是使用低溫錫膏工藝的產品，還是使用高溫錫膏工藝的所有產品，都會使用點膠工藝來增強元器件焊接的牢固性臺式電腦主機插線圖，這在PC行業并不是完全普及的應用，因其會大幅增加制造成本。 此外我們注意到，網絡上集中討論低溫錫膏焊接問題主要是在2023年2月中旬，此前和此后都沒有如此高的熱度。而正如前面所言，低溫錫膏并非新興技術，聯想從2015年開始研究到2017年正式投產，其間研發、檢測、驗證到落地應用，至今已8年時間。而根據聯想給出的數據來看，這期間已經有超過4500萬臺使用低溫錫膏工藝的筆記本出貨到全球各地超過180個國家和地區，至今沒有正式接到因為這項工藝導致質量問題的報修。 我們在聯寶工廠看到了來自生產線的PCB板電路印刷、貼片、焊接后功能的測試，也看到了主板焊接好后的板級測試以及安裝到成品機器之后的二次測試。 在聯寶工廠微軟云電腦，采用低溫錫膏與采用焊接材料的主板都要經過相同的嚴苛測試，如PCBA板級測試會經過85攝氏度+85%高溫高濕測試、零下40-零上85攝氏度的快速溫變測試，125攝氏度高溫測試以及整機震動、沖擊、扭曲等測試。這些經過測試后的主板還將被送入失效分析實驗室，工程師們會將切片包膠、打磨之后，再用金相以及掃描電子顯微鏡放大數千至數萬倍觀察焊點是否開裂及發生微形態變化，通過反復多次實驗確保工藝的可靠性。 同時，聯想聯寶工廠也擁有國內不多的通過CNAS認證的實驗室。因此其測試標準、測試數據除了本身就高出國家和國際標準之外，在國際上也會與實驗室達成互認，在這樣嚴苛的測試標準下，低溫錫膏能夠經受住考驗，成功走出實驗室，并已經在超過4500萬臺設備上應用達到近6年時間，其可靠性不言而喻。 聯想集團副總裁、電腦和智能設備首席質量官王會文先生斬釘截鐵地表示：“我們的整機產品經過上千種嚴苛測試，質量沒有問題。而且，無論是低溫焊接還是常溫焊接，我們對待所有產品的質量標準都是嚴格一致的，銷往全球180多個國家和地區的產品質量都遵循一個標準，不會因為工藝的不同而區別對待。隨著芯片集成度越來越高，主板越來越薄，我個人判斷，低溫錫膏工藝的采用是行業大勢所趨。聯想對于這項技術，可以免費開放給所有廠商。” 事實上，低溫錫膏焊接技術可廣泛應用于所有涉及印刷電路板的電子行業制造流程中，更為產品集成化拓展了更大的設計自由度和想象空間。推動這項技術的普及應用，是助力集成電路產業創新，促進綠色低碳發展，共建生態文明的一大強有力的催化劑。 免責聲明：本站所有信息均搜集自互聯網，并不代表本站觀點，本站不對其真實合法性負責。如有信息侵犯了您的權益，請告知，本站將立刻處理。聯系QQ：1640731186
來源｜潮州日報、潮湃新聞客戶端、潮州新聞網
編輯｜陳敘白
審核｜鄧景行
