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(fā)布了《可持續(xù)IT：為何可持續(xù)綠色I(xiàn)T革命時機(jī)已到？》的報告，該報告指出，當(dāng)今筆記本電腦、臺式機(jī)、智能手機(jī)等數(shù)碼設(shè)備在生產(chǎn)過程中的碳排放量遠(yuǎn)超使用過程。但遺憾的是，許多企業(yè)對于自身IT碳足跡缺乏認(rèn)識、測量與有效跟蹤，因此對于碳成本的認(rèn)知頗為有限，相當(dāng)一部分企業(yè)甚至完全沒有意識到碳成本的存在。

　　·電子產(chǎn)品制造業(yè)實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵一環(huán)為何是解決“三高”問題？

　　我國在2020年9月就明確了雙碳目標(biāo)時間節(jié)點，即在2030年實現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實現(xiàn)碳中和。在實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的過程中，PC設(shè)備從產(chǎn)品設(shè)計、原料采購、生產(chǎn)、運輸、儲存、使用和回收處理的全生命周期，都更加要求綠色環(huán)保理念和行動貫穿其中。

　　2022年，工信部、國家發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部聯(lián)合印發(fā)了《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》，明確支持電子等行業(yè)龍頭企業(yè)，在供應(yīng)鏈整合、創(chuàng)新低碳管理等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮引領(lǐng)作用。作為全球最大的自有品牌PC設(shè)備生產(chǎn)制造龍頭，聯(lián)想自然更加需要加速推進(jìn)雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)。而想要實現(xiàn)雙碳目標(biāo)，如何解決困擾電子產(chǎn)品制造業(yè)數(shù)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(guān)鍵一環(huán)。

　　為此，聯(lián)想在PC主板、散熱、結(jié)構(gòu)、機(jī)箱、電源、器件、SMT、組裝、包裝、低碳模式、數(shù)據(jù)管理、軟件等諸多領(lǐng)域共同發(fā)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(shè)備全生命周期。

　　·低溫錫膏焊接工藝為何是驅(qū)動綠色可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)？

　　聯(lián)想的低溫錫膏焊接工藝是一種系統(tǒng)化的創(chuàng)新性表面焊接技術(shù)，能夠有效降低電子產(chǎn)品制造過程中的熱量、能耗與碳排放，這項關(guān)鍵突破性技術(shù)將為制造業(yè)發(fā)展注入新動能，為節(jié)能減排的環(huán)保目標(biāo)和低碳經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)，是以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的有力體現(xiàn)。

　　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(dá)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(guī)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(fā)到空氣中，長時間接觸不僅對身體有害，同時也對環(huán)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(tǒng)高溫焊接技術(shù)降低了最高約70攝氏度，大幅提高了PC設(shè)備制造過程中的綠色低碳效率。

　　作為企業(yè)社會責(zé)任領(lǐng)域的表率，聯(lián)想旗下生產(chǎn)研發(fā)基地聯(lián)寶科技，是行業(yè)里率先承擔(dān)起新型低溫錫膏焊接工藝實際驗證的企業(yè)，并在2017年底就率先部署了多條SMT生產(chǎn)線來實施低溫錫膏焊接工藝，直接減少碳排放量最高約35%?，F(xiàn)在，聯(lián)寶所有生產(chǎn)線均實現(xiàn)了同時支持高溫和低溫錫膏的焊接技術(shù)兼容，是否使用低溫錫膏焊接技術(shù)，主要決定因素不是“想給誰用給誰用”，而是將這項更加環(huán)保的技術(shù)應(yīng)用到像輕薄本這樣的更加適用的產(chǎn)品中去，這一點我們也會在文章的后面做技術(shù)端地解讀。

　　事實上，新型的低溫錫膏焊接工藝的研發(fā)由聯(lián)想與英特爾等國際電子企業(yè)攜手推進(jìn)，是未來電子產(chǎn)品制造業(yè)實現(xiàn)雙碳目標(biāo)過程中的重要一環(huán)。此外，國際電子生產(chǎn)商聯(lián)盟(iNEMI-國際眾多頂級電子供應(yīng)鏈廠商頂尖專家共同組建的行業(yè)聯(lián)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(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。其開發(fā)與驗證過程中所需要的科學(xué)原理與測試方法都體現(xiàn)了真正的創(chuàng)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(diào)整，結(jié)合回流焊溫度與時間的組合，數(shù)千次的試驗最終成就了這項業(yè)界領(lǐng)先、且綠色環(huán)保的創(chuàng)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(yīng)力，可以進(jìn)一步提高PC設(shè)備的可靠性。在早期部署階段，聯(lián)想發(fā)現(xiàn)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。

　　·實地探訪聯(lián)寶 如何做到每一款走出生產(chǎn)線的設(shè)備都足夠可靠

　　在位于安徽省合肥市的聯(lián)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(shù)是如何通過測試驗證，并最終應(yīng)用到產(chǎn)品中去的整個過程。

　　同時，我們也注意到了網(wǎng)絡(luò)上大家有關(guān)低溫錫膏焊接技術(shù)的討論，這里我們將對一些有代表性的疑問進(jìn)行解答。

　　首先，低溫錫膏與高溫錫膏等焊料在應(yīng)用產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范方面沒有區(qū)別，聯(lián)想在PC主板生產(chǎn)制造過程中采用統(tǒng)一的高標(biāo)準(zhǔn)，并不會因焊接工藝的不同而降低對產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)管控。而且低溫錫膏的應(yīng)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(jī)會看到低溫錫膏在零售產(chǎn)品中使用的，它將被聯(lián)想的工程師在實驗室里直接淘汰。

　　其次，很多用戶擔(dān)心電腦使用溫度以及使用時間會對低溫錫膏的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，進(jìn)而發(fā)生脫焊等問題。但事實上，聯(lián)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(dá)到電腦主板設(shè)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(yuǎn)，完全不會因溫度導(dǎo)致脫焊問題的發(fā)生。

　　在聯(lián)寶工廠的實驗室里，我們看到了主板經(jīng)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(huán)測試等加速老化測試，這些測試相比目前網(wǎng)絡(luò)上放出的所謂的測試要嚴(yán)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(rèn)能夠走出實驗室并被應(yīng)用到產(chǎn)品之中。

85攝氏度+85%濕度1000小時循環(huán)測試，加速老化驗證低溫焊錫可靠性

　　接下來我們回到前文留下的問題，很多網(wǎng)友對于為什么小新這樣的輕薄本產(chǎn)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(guān)于這一點，我們也向聯(lián)想集團(tuán)副總裁、電腦和智能設(shè)備首席質(zhì)量官王會文先生及聯(lián)寶工廠的技術(shù)團(tuán)隊進(jìn)行了確認(rèn)。

　　低溫錫膏的使用某種程度上來說一方面是出于環(huán)保，另一方面則是由現(xiàn)階段電腦PCB、半導(dǎo)體芯片設(shè)計而決定的。聯(lián)想小新這樣的輕薄型筆記本產(chǎn)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(tǒng)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(dǎo)致PCB板和芯片翹曲、變形而造成焊點不夠牢固等問題。

主板、芯片越來越薄，是低溫焊錫技術(shù)發(fā)展的另一主要原因

　　通過使用低溫錫膏工藝，元器件曲翹率下降了50%左右，反倒是提升了產(chǎn)品質(zhì)量。因此，低溫錫膏越來越成為目前行業(yè)內(nèi)認(rèn)可的方案。它是技術(shù)發(fā)展到一定階段所衍生出來的更為先進(jìn)的焊接技術(shù)，另外根據(jù)聯(lián)想聯(lián)寶工廠的統(tǒng)計，使用低溫錫膏雖然達(dá)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(huán)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(wǎng)友猜測的迫不得已或為了縮減成本強(qiáng)行去使用的技術(shù)。而且我們注意到，在聯(lián)寶的產(chǎn)線，不管是使用低溫錫膏工藝的產(chǎn)品，還是使用高溫錫膏工藝的所有產(chǎn)品，都會使用點膠工藝來增強(qiáng)元器件焊接的牢固性，這在PC行業(yè)并不是完全普及的應(yīng)用，因其會大幅增加制造成本。

點膠主要用來增強(qiáng)穩(wěn)固性

　　此外我們注意到，網(wǎng)絡(luò)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(shù)，聯(lián)想從2015年開始研究到2017年正式投產(chǎn)，其間研發(fā)、檢測、驗證到落地應(yīng)用，至今已8年時間。而根據(jù)聯(lián)想給出的數(shù)據(jù)來看，這期間已經(jīng)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(qū)，至今沒有正式接到因為這項工藝導(dǎo)致質(zhì)量問題的報修。

　　我們在聯(lián)寶工廠看到了來自生產(chǎn)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(jī)器之后的二次測試。

工程師會對主板進(jìn)行包括外觀、電氣、全功能測試等全方位細(xì)致檢測

　　在聯(lián)寶工廠，采用低溫錫膏與采用其它焊接材料的主板都要經(jīng)過相同的嚴(yán)苛測試，如PCBA板級測試會經(jīng)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(jī)震動、沖擊、扭曲等測試。這些經(jīng)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(shù)千至數(shù)萬倍觀察焊點是否開裂及發(fā)生微形態(tài)變化，通過反復(fù)多次實驗確保工藝的可靠性。

切片后的主板被包埋在膠中

通過金相顯微鏡檢查焊點是否存在問題

溫濕環(huán)境測試產(chǎn)品可靠性

機(jī)械振動測試產(chǎn)品可靠性

機(jī)械沖擊測試產(chǎn)品可靠性

機(jī)身扭曲測試驗證成品可靠性

　　同時，聯(lián)想聯(lián)寶工廠也擁有國內(nèi)不多的通過CNAS認(rèn)證的實驗室。因此其測試標(biāo)準(zhǔn)、測試數(shù)據(jù)除了本身就高出國家和國際標(biāo)準(zhǔn)之外，在國際上也會與其它實驗室達(dá)成互認(rèn)，在這樣嚴(yán)苛的測試標(biāo)準(zhǔn)下，低溫錫膏能夠經(jīng)受住考驗，成功走出實驗室，并已經(jīng)在超過4500萬臺設(shè)備上應(yīng)用達(dá)到近6年時間，其可靠性不言而喻。

　　·結(jié)語

　　聯(lián)想集團(tuán)副總裁、電腦和智能設(shè)備首席質(zhì)量官王會文先生斬釘截鐵地表示：“我們的整機(jī)產(chǎn)品經(jīng)過上千種嚴(yán)苛測試，質(zhì)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(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都是嚴(yán)格一致的，銷往全球180多個國家和地區(qū)的產(chǎn)品質(zhì)量都遵循一個標(biāo)準(zhǔn)，不會因為工藝的不同而區(qū)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(yè)大勢所趨。聯(lián)想對于這項技術(shù)，可以免費開放給所有廠商?！?/p>

　　事實上，低溫錫膏焊接技術(shù)可廣泛應(yīng)用于所有涉及印刷電路板的電子行業(yè)制造流程中，更為產(chǎn)品集成化拓展了更大的設(shè)計自由度和想象空間。推動這項技術(shù)的普及應(yīng)用，是助力集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，促進(jìn)綠色低碳發(fā)展，共建生態(tài)文明的一大強(qiáng)有力的催化劑。