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鉛フリー/RoHSについてよく聞かれる質問(FAQ)

鉛フリーに関する質問
1.  Q.   鉛フリーの定義を教えてください。
    A.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツでは、鉛フリーは、パッケージや部品構成に相当量の鉛(化学記号:Pb)が存在していないことであると定義しています。ICのパッケージでは、Pbは通常、外部リード仕上げやメッキにみられます。チップスケールパッケージ(UCSPおよびフリップチップ)では、Pbは半田バンプにみられます。
 
2.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの鉛フリー材料を教えてください。
    A.   鉛フリー(Pbフリー)の端子メッキは、通常100%マット錫ですが、ニッケルパラジウムなど他のRoHS準拠のメッキ仕上げを用いるパッケージタイプも一部あります。UCSPおよびフリップチップパッケージにはすべて鉛が含まれます。しかし、これらのパッケージに含有される鉛は現在RoHS準拠です。UCSPおよびフリップチップパッケージの鉛フリーに向けての開発が行われています。
 
3.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの鉛フリーのリフローピーク温度を教えてください。
    A.   マキシムは以下の通りJEDEC J-STD-020Cに準拠しています:

SnPb共晶プロセス—パッケージのリフローピーク温度
パッケージ厚 体積 mm³ < 350 体積 mm³ ≥ 350
< 2.5mm 240 +0/-5℃ 225 +0/-5℃
≥ 2.5mm 225 +0/-5℃ 225 +0/-5℃


Pbフリープロセス—パッケージサイズ別リフロー温度
パッケージ厚 体積 mm³
   < 350
体積 mm³
   350-2000
体積 mm³
   > 2000
< 1.6mm 260 +0℃* 260 +0℃* 260 +0℃*
1.6mm - 2.5mm 260 +0℃* 250 +0℃* 245 +0℃*
≥ 2.5mm 250 +0℃* 245 +0℃* 245 +0℃*
* 許容値:製品メーカー/サプライヤは、ここに記載されている定格MSLレベルにおける温度(+0℃のリフローピーク温度を意味する。例:260℃+0℃)を保証する必要があります。
 
4.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツは、鉛フリーおよび有鉛両バージョンの製品を提供し続ける予定ですか?
    A.   はい。お客様の中には鉛フリーを必要としていないお客様もいます。したがって、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツは、有鉛および無鉛の両バージョンを製造していく予定です。
 
5.  Q.   ある製品が鉛フリー認定されているものであれば、購入する製品は鉛フリーということになりますか?
    A.   いいえ、製品を鉛フリーにすることが可能であるというだけの意味です。お客様は、承認のために、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのビジネスユニットにリクエストを行う必要があります。
 
6.  Q.   鉛フリーにする予定のない製品はありますか?
    A.   技術的制限によって、パッケージタイプの中には現在、鉛フリー認定されていないものがあります。例:ボールグリッドアレイ(BGA)およびフリップチップ。マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのBGAは共晶半田を使用しており、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのBGAパッケージのほとんどは、Sn:63%/Pb:37%です。ただし、Sn/Ag/Cuから成る、鉛を含まない10mmチップスケールボールグリッドアレイ(CSBGA)がいくつかあります。
 
7.  Q.   鉛フリー製品によるコストの増減はありますか?
    A.   有鉛パッケージと鉛フリーパッケージの価格に大きな違いはありません。
 
8.  Q.   鉛フリー認定されていない鉛フリー製品を入手することは可能ですか?
    A.   お客様が、鉛フリー認定されていないパッケージタイプの製造および供給をご希望される場合、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのビジネスユニットにそのリクエストを提出してください。
 
9.  Q.   鉛フリーパッケージの認定にはどのくらいの時間がかかりますか?
    A.   認定ロットを集めて試験を行うのに少なくとも4週間かかります。さらにQA信頼性試験に10週間を要します。
 
10.  Q.   鉛フリーパッケージの認定リフロープロセス温度を教えてください。
    A.   すべてのSMD (表面実装デバイス)で、260℃のリフローピーク温度で認定されています。
 
11.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのリフロープロファイルはどこで入手することができますか?
    A.   プロファイルは下記リンクから入手可能です:

鉛含有パッケージの半田リフロープロファイル (PDF, 6K, English only)
鉛フリーパッケージの半田リフロープロファイル (PDF, 8K, English only)
 
12.  Q.   PCBのリフローでは、どのような鉛フリーリフロープロファイルが推奨されていますか?
    A.   リフローは、IPC/JEDEC J-STD-020仕様のPbフリープロファイルに従ってください。
 
13.  Q.   鉛フリーパッケージのリフロー耐湿性レベル(MSL)を教えてください。
    A.   EMMIウェブサイト上の鉛フリー情報ページを参照してください。
 
14.  Q.   鉛フリー製品には、どのような種類の半田ペーストが使用可能で、260℃の基板リフロー最高温度で機能しますか?
    A.   260℃以下での、主な鉛フリー半田ペーストは:

Sn/Ag4.0/Cu.5 217℃ (240~255℃)
Sn/Ag2.5/Cu.8/Sb.5 216℃ (225~240℃)
Sn/Ag3.5 221℃ (245~255℃)
Sn/Cu.75 227℃ (250~260℃)
Sn/Bi3.0/Ag3.0 213℃ (225~244℃)

注:
このリストは、業界で通常使用されている半田ペーストタイプの概要です。マキシム・インテグレーテッド・プロダクツは、これらのペーストの使用を推奨したり、これらのペーストを使用することによって利益が得られることを保証するものではありません。
 
15.  Q.   鉛含有製品のうち、どの製品がすでに鉛フリーに移行されましたか?
    A.   多くのパッケージタイプがすでに鉛フリー認定されており、多くが認定作業中です。マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの全製品は型番で認定状況を確認することができます。ある製品が鉛フリー認定されていれば、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのビジネスユニットは、そのパッケージをお客様のご要望に応じて鉛フリーのパッケージとして製造および供給します。鉛フリー認定パッケージについては鉛フリー情報ページを参照してください。
 
16.  Q.   鉛フリー製品で使用されるダイサイズに変更はありますか?
    A.   いいえ、ありません。ダイ(製品)の変更は不要です。RoHS準拠となるようにパッケージ素材が変更されるのみです。
 
鉛フリー認定されたパッケージ
鉛フリーのピークリフローグラフ (PDF, 7K, English only)
リードフレームは全製品について400~800ミクロインチ(µインチ)、または10~20ミクロンのメッキ厚があります。
鉛フリーパッケージは、マット錫100%の表面仕上げになっています。
 
鉛フリーのマーキング
1.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの鉛フリー製品の型番の見分け方を教えてください。
    A.   鉛フリー、RoHS準拠部品の番号には(+)という記号が、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの型番(省略なし)の最後に付きます。

例:

MAX1234EUI+
MAX4567CUT+T
MAX4556AESA+

 
2.  Q.   鉛フリー製品はどのようにして物理的に識別され、マーキングされていますか?
    A.   すべての鉛フリー、RoHS準拠製品には(+)という記号が端子1のリード、ノッチまたはくぼみ近くのパッケージ上面にマーク付けされています。
 
3.  Q.   鉛免除のRoHS準拠製品はどのように物理的に識別され、マーキングされていますか?
    A.   「パウンド」(#)記号の付いた型番が鉛免除のRoHS準拠製品であることを表しています。
 
リフローピーク温度およびプロファイル
1.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの鉛フリーのリフローピーク温度を教えてください。
    A.   255 (+5/-0)℃です。
 
2.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのリードリフローピーク温度を教えてください。
    A.   マキシムは以下の通りJEDEC J-STD-020Cに準拠しています:

SnPb共晶プロセス—パッケージのリフローピーク温度
パッケージ厚 体積 mm³ < 350 体積 mm³ ≥ 350
< 2.5mm 240 +0/-5℃ 225 +0/-5℃
≥ 2.5mm 225 +0/-5℃ 225 +0/-5℃


Pbフリープロセス—パッケージサイズ別リフロー温度
パッケージ厚 体積 mm³
   < 350
体積 mm³
   350-2000
体積 mm³
   > 2000
< 1.6mm 260 +0℃* 260 +0℃* 260 +0℃*
1.6mm - 2.5mm 260 +0℃* 250 +0℃* 245 +0℃*
≥ 2.5mm 250 +0℃* 245 +0℃* 245 +0℃*
* 許容値:製品メーカー/サプライヤは、ここに記載されている定格MSLレベルにおける温度(+0℃のリフローピーク温度を意味する。例:260℃+0℃)を保証する必要があります。
 
3.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのリフロープロファイルはどこで入手可能ですか?
    A.   下記リンクでプロファイルが入手可能です:

鉛含有パッケージの半田リフロープロファイル (PDF, 6K, English only)
鉛フリーパッケージの半田リフロープロファイル (PDF, 8K, English only)
 
4.  Q.   PCBのリフローにはどのような鉛フリーリフロープロファイルが推奨されていますか?
    A.   リフローは、IPC/JEDEC J-STD-020仕様のPbフリープロファイルに従ってください。
 
鉛に関する質問
1.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツは、鉛フリーおよび有鉛両バージョンの製品を提供し続ける予定ですか?
    A.   はい。お客様の中には鉛フリーを必要としていないお客様もいます。したがって、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツは、有鉛および無鉛の両バージョンを製造していく予定です。
 
2.  Q.   鉛フリーにする予定のない製品はありますか?
    A.   技術的制限によって、パッケージタイプの中には現在、鉛フリー認定されていないものがあります。例:ボールグリッドアレイ(BGA)およびフリップチップ。マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのBGAは共晶半田を使用しており、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのBGAパッケージのほとんどは、Sn:63%/Pb:37%です。ただし、Sn/Ag/Cuから成る、鉛を含まない10mmチップスケールボールグリッドアレイ(CSBGA)がいくつかあります。
 
3.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのリードリフローピーク温度を教えてください。
    A.   マキシムは以下の通りJEDEC J-STD-020Cに準拠しています:

SnPb共晶プロセス—パッケージのリフローピーク温度
パッケージ厚 体積 mm³ < 350 体積 mm³ ≥ 350
< 2.5mm 240 +0/-5℃ 225 +0/-5℃
≥ 2.5mm 225 +0/-5℃ 225 +0/-5℃


Pbフリープロセス—パッケージサイズ別リフロー温度
パッケージ厚 体積 mm³
   < 350
体積 mm³
   350-2000
体積 mm³
   > 2000
< 1.6mm 260 +0℃* 260 +0℃* 260 +0℃*
1.6mm - 2.5mm 260 +0℃* 250 +0℃* 245 +0℃*
≥ 2.5mm 250 +0℃* 245 +0℃* 245 +0℃*
* 許容値:製品メーカー/サプライヤは、ここに記載されている定格MSLレベルにおける温度(+0℃のリフローピーク温度を意味する。例:260℃+0℃)を保証する必要があります。
 
4.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのリードの材料を教えてください。
    A.   外部リードの材料は、Sn (錫):85%/Pb (鉛):15%メッキです。
 
5.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのリフロープロファイルはどこで入手可能ですか?
    A.   下記リンクでプロファイルが入手可能です:

鉛含有パッケージの半田リフロープロファイル (PDF, 6K, English only)
鉛フリーパッケージの半田リフロープロファイル (PDF, 8K, English only)
 
6.  Q.   鉛含有パッケージのリフロー耐湿性レベル(MSL)を教えてください。
    A.   EMMIウェブサイト上のリフロー耐湿性レベルのページを参照してください。
 
RoHS
1.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの鉛フリー認定製品は、有害物質規制(RoHS)および欧州経済共同体(EEC)のガイドラインを満たしていますか?
    A.   はい。
 
RoHS物質:
  RoHSによる規制物質:  鉛、カドミウム、6価クロム、水銀、PBB、およびPBDE
  最終製品におけるRoHS物質含有の可能性:  鉛
  梱包材料におけるRoHS物質含有の可能性:  カドミウム
 
  プラスチックパッケージに含まれる成分および物質
 
プラスチックパッケージの成分:  リードフレーム、ダイアタッチ、ボンドワイヤ、モールド成型、表面仕上げ、シリコンチップ。
 
プラスチックパッケージの物質:  銅、鉄、亜鉛、リン、ニッケル、マグネシウム、金、銀、三酸化アンチモン、臭素、錫、鉛、シリコン。
  UCSPパッケージに含まれる成分および物質
 
プラスチックパッケージの成分:  シリコンチップ、チップコート、UBM (バンプ金属下)および半田ボール。
 
プラスチックパッケージの物質:  シリコンチップ、樹脂、アルミニウム、ニッケル(V)、銅、錫および鉛。
 
ISO 14001
1.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツはISO 14001認証を取得していますか?
    A.   マキシムの製造、組立て、および試験の各施設は、ISO 14001認証を取得していますが、テキサス州サンアントニオのマキシムウェハファブは未取得です。サンアントニオ工場の認証取得日は完全量産体制に移行するまで延期されています。現時点で取得予定日は変更されていません。
 
一般情報
1.  Q.   鉛フリー製品には、どのような種類の半田ペーストが使用可能で、260℃の基板リフロー最高温度で機能しますか?
    A.   260℃以下での、主な鉛フリー半田ペーストは:

Sn/Ag4.0/Cu.5 217℃ (240~255℃)
Sn/Ag2.5/Cu.8/Sb.5 216℃ (225~240℃)
Sn/Ag3.5 221℃ (245~255℃)
Sn/Cu.75 227℃ (250~260℃)
Sn/Bi3.0/Ag3.0 213℃ (225~244℃)

注:
このリストは、業界で通常使用されている半田ペーストタイプの概要です。マキシム・インテグレーテッド・プロダクツは、これらのペーストの使用を推奨したり、これらのペーストを使用することによって利益が得られることを保証するものではありません。
 
2.  Q.   鉛フリーおよび有鉛製品は、基板リフロー時に混合してもよいのですか?この場合、どのようなリフロー温度が使用されますか?
    A.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの鉛フリー製品は、有鉛製品と混合して、適正なリフロー条件と対応半田ペーストを使い低温度(240℃)でリフローすることができます。しかし、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツの有鉛製品の信頼性はより高いリフロー温度(240℃以上)では保証されません。ある参考文献によると、鉛および鉛フリー金属が混合すると、半田接合の信頼性が、共晶半田接合よりも33%も低下するというデータが示されています。
 
3.  Q.   多くのSMT (表面実装技術)メーカーによって、PCBリフローに現在使用されている半田ペーストは何ですか?
    A.   現在のPCBリフローには、共晶半田Sn63/Pb37が使われています。この半田は、またマット錫メッキのリードにも対応しています。
 
4.  Q.   半田合金の融点およびその成分を教えてください。
    A.  
要素/合金 融点(液相線)
純粋鉛 328℃ (620° F)
純粋錫 232℃ (450° F)
85Sn/15Pb 200℃ (392° F)
70Sn/30Pb 193℃ (380° F)
63Sn/37Pb 183℃ (361° F)
60Sn/40Pb 190℃ (375° F)
 
5.  Q.   100%マット錫には、どのようなタイプのメッキ化学物質が使用可能ですか?
    A.  
  • 高速自動メッキラインには、MSAを基にした電解質が通常使用されます。Fidelity、Englehardt、LeaRonal、Isihara、Schlotterなどの数多くのメーカー、その他専売特許や自家製のものが即入手可能です。
  • マニュアル/ラック/バレルのメッキラインには、硫酸を基にした電解質が通常使用されます。上記のような多くのメーカーや非専売特許の自家製化学物質などさらに多くのところから即入手可能です。しかも安価です!
  •  
    6.  Q.   マキシム・インテグレーテッド・プロダクツ製品のモールド樹脂からハロゲンを除く予定はありますか?
        A.   マキシムの「緑色モールド樹脂」は臭素を含まない唯一のモールド樹脂です。緑色モールド樹脂以外のマキシムのモールド樹脂にはすべて臭素およびアンチモニが含まれます。 マキシムの「Non-Greenモールド樹脂」(に含有される臭素)は「元素としての臭素」であり難燃剤として使用されます。元素としての臭素はPBB (多臭素化ビフェニル)またはPBDE (臭素化ビフェニルエーテル)の定義を満たしません。
     
    計算
    1.  Q.   どのようにしてppmを算出するのですか?
        A.   構成物質(すなわち鉛)の重量をとり、単位重量で割ります。その結果を1,000,000で乗じます。例:部品中の鉛重量が0.000375グラムで、単位重量は0.1473グラムです。したがってppm = 0.000375 / .1473 x 1,000,000 = 2546ppmとなります。
     
    2.  Q.   どのようにして重量で構成物質の化学レベル%を算出するのですか?
        A.   構成物質(すなわち鉛)の重量をとり、単位重量で割ります。例:部品中の鉛重量が0.000375グラムで、単位重量は0.1473グラムです。したがって% = 0.000375 / 0.1473 = 0.002546 x 100 = 0.2546%となります。
     
    リフロー耐湿性レベル(MSL)
    1.  Q.   鉛フリーパッケージのリフロー耐湿性レベル(MSL)を教えてください。
        A.   EMMIウェブサイト上の鉛フリー情報ページを参照してください。
     
    2.  Q.   鉛を含むパッケージのリフロー耐湿性レベルを教えてください。
        A.   EMMIウェブサイト上のリフロー耐湿性レベルページを参照してください。
     
    錫ウィスカ
    1.  Q.   錫ウィスカ用の試験を行ったことがありますか?実施される認定試験を説明してください。
        A.   錫ウィスカはアセンブリ工場でのパッケージ認定試験の際に試験されます。実施試験は:

  • 500時間および1000時間におよぶ85℃/85% RHでの保管
  • 1、3、6、および12ヶ月間隔での50℃~55℃下での保管
  •  
    2.  Q.   錫ウィスカの許容基準を教えてください。錫ウィスカを識別する方法は何ですか?
        A.   ウィスカの寸法は50ミクロン以下を許容基準としています。30倍率で、外観検査を実施しています。現在、錫ウィスカ試験、検査、許容基準用のJEDEC/IPC規格は存在しません。
     
    3.  Q.   錫ウィスカ用に、どのような定期モニタおよびアセンブリプロセス管理が行われていますか?
        A.   錫ウィスカは次のようにアセンブリにおいて管理され、モニタされています:

  • 30倍率での外観検査。6倍/シフトの頻度、サンプルサイズ = 125個。
  • 錫、酸および鋼浴有機用に1日1回のメッキ鋼浴分析
  •  
    製品含有成分情報
    特定型番のパッケージおよび構成情報が入手可能です。この情報をご覧になるには、下記空欄に希望の型番を入力し、「検索」をクリックしてください。
     
     
    型番    
     
    製品認定試験
    1.  Q.   なぜ100%マット錫用に、マキシム・インテグレーテッド・プロダクツのパッケージおよびアセンブリプロセス技術を認定する必要があるのですか?
        A.   すべてのパッケージ本体サイズ、アセンブリ材料(モールド樹脂およびダイアタッチエポキシ)、アセンブリプロセス(ダウンボンドおよびチップコート)および組立プロセスは、より高いリフロー環境(240℃以上)では異なった特性を示します。すべてのこれらのパッケージおよびプロセス/組立技術には十分な信頼性が要求されます。これは製品の寿命を保証するためであり、市場不良の可能性をなくすように特別なパッケージ仕様を策定するためです。

    パッケージおよびプロセス認定は、類似性を応用してその他パッケージおよびプロセス技術にも転用されうることに注意してください。
     
    2.  Q.   100%マット錫に関して、パッケージとメッキ信頼性を評価するためにどのような種類の信頼性試験が重要であり推奨されますか?
        A.   推奨信頼性試験は:

  • 前処理付きのピーク温度260℃でのIRまたは対流リフロー。
  • 85/85、HAST、プレッシャークッカー(オートクレーブ)、高温保管、DHTL。
  • 前処理付きのIRまたは対流リフロー付きの温度サイクル。
  • エージングあり/なしの半田付け性試験。

    パッケージの前処理は、鉛フリーアセンブリに使用されているパッケージおよび材料のリフロー耐湿性レベルに依存することに注意してください。
  •  
    3.  Q.   100%マット錫について標準アセンブリ半田付け性試験はありますか?半田付け性試験前のスチームエージング条件を教えてください。
        A.   既存の半田付け性規格は:

  • 米国市場では、スチームエージング条件付き260℃で、MIL-STD-883半田付け性試験を行っている場合がほとんどです。
  • 欧州市場では、スチームエージング条件付き240℃で、IEC半田付け性試験を行っている場合がほとんどです。
  • スチームエージング時間は4時間~24時間と異なりますが、ほとんどの場合8時間です。
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