更新時間:2020-04-13
精準檢測鉛鎘鉻6大重金屬ROHS儀(yi) 器,歐盟RoHS條例在今年七月生效,電子產(chan) 業(ye) 爭(zheng) 相達到這項法例的要求。隨著中國、美國加利福尼亞(ya) 州和其他二十一個(ge) 州以及加拿大各省審議頒布類似的法規,這個(ge) 問題是性的(見圖1)。RoHS條例的出現已經引起了許多混亂(luan) ,人們(men) 還沒有搞清楚它究竟對這個(ge) 產(chan) 業(ye) 提出了什麽(me) 樣的要求。本文詳細介紹七個(ge) 問題,這是人們(men) 在建立一個(ge) RoHS測試辦法時應該知道的問題。
提取的效率
PBB和PBDE阻燃劑的定量,不僅(jin) 僅(jin) 要依靠正確的工具,還要仰仗測試時從(cong) 組件中提取原料的效率。為(wei) 了分析測試選擇合適的溶劑,對於(yu) 確保*去除所有PBB和PBDE至關(guan) 重要。
不僅(jin) 僅(jin) 是鉛的問題
參觀展覽會(hui) 或者在雜誌上的文章中,可以看到,人人都說自己的電路板是無鉛設計的。問題是焊點。傳(chuan) 統的焊點是錫鉛焊點。近幾年,人們(men) 作了大量的工作,在保持電路性能和電路板使用壽命的情況下,用錫銀銅(SAC)焊料取代了錫鉛焊料。然而,設計師們(men) 在去除鉛方麵取得成功,卻忽略了電路板設計中另一個(ge) 同樣重要的問題。電路板的大部分增強材料都含有溴化阻燃劑(PBB 和PBDE)。因此,即便電路板無鉛,但因為(wei) 含有PBB 和PBDE,可能仍然是不合格的。
測試的是材料,不是電路印刷電路板設計師們(men) 熟悉使用電子測試方法檢驗電路的完整性。然而,RoHS測試全都是關(guan) 於(yu) 材料。結果是大多數電子元件製造商都沒有配備能夠檢測材料、發現禁用物質的必要的設備。隻有可靠的材料測試實驗室才能做這種檢測。如果電路測試通過了,但是不能通過材料測試,於(yu) 是電路板不合格,對供應商沒有什麽(me) 用。
X射線隻能做表麵檢測
台式和手持X射線熒光光譜儀(yi) (XRF)設備的製造商到處宣傳(chuan) ,他們(men) 的係統可以用非破壞性測試,來觳獬魷抻夢鎦省K淙籜RF能夠擔負起RoHS有害物質檢測的重要角色,但是,它的主要作用隻是作為(wei) 一個(ge) 篩檢工具,鑒別有害物質是否明顯高於(yu) RoHS法例的限製。XRF可以迅速鑒別一些地方是否存在特殊物質,但是,它不能提供物質含量的信息。
在XRF係統給出數值的性很重要的情況下,我們(men) 必須謹慎。使用XRF係統時,測量誤差常常達到±30%甚至高達±50%。這麽(me) 大的誤差,部分是由於(yu) 穿透的深度、光束大小、光譜幹擾、交叉幹擾、缺乏可比的標準、均勻的表麵麵積不夠大。需要作的測定時必須改變測試方法(圖2)。表1列出了評估限製物質含量可以使用的幾種測試方法。
像牛奶一樣均勻
RoHS條例規定了每一種勻質材料中限製物質的含量。RoHS條例以及相關(guan) 的報廢電子電氣回收條例WEEE,甚至是通常稱做藍皮書(shu) 的“按新方法及全局性方法執行RoHS和WEEE條例的指導綱要”,都沒有對均質這個(ge) 術語下定義(yi) 。這個(ge) 術語,*出現是在2003年十二月的一個(ge) 委員會(hui) 文件裏,該文件說“均質材料是指不能機械地拆分成幾個(ge) 單質的材料。” 一塊均質材料可以理解為(wei) ,全部是單一成分的材料(圖3)。圖3是一個(ge) 包括了*類型的塑料、陶瓷、玻璃、金屬、合金、紙板、樹脂和塗層的例子。‘機械拆分’這個(ge) 術語指,材料原則上能夠通過擰、切割、壓、碾或者磨進行機械分離。
一些測試機構沒有理解這個(ge) 規定的含義(yi) ,而誤以為(wei) 電路板和組件是均質的。換句話說,他們(men) 把電路板和組件當作了均質材料,而不是當作一個(ge) 可以進行機械分離的組件。這種做法對可能稀釋了RoHS限製材料的數量,它使報告的有害物質含量數據低於(yu) 實際水平,可能被進口國檢測為(wei) 不合格產(chan) 品。
正確的程序和審核
一個(ge) 可靠的材料測試實驗室,是正確分析電子元件的關(guan) 鍵。在理想的情況下,要保證產(chan) 品符合RoHS的要求,測試實驗室使用與(yu) 進口國相同的程序。如有可能,還應定期進行審核,以確保所使用實驗室仍然與(yu) 通行慣例是*的。
在美國,都有意設計一種合理的RoHS測試方法,規定測試應該如何進行。這種方法將包括工廠內(nei) 的工藝過程檢查、材料認證和常規驗證分析測試。為(wei) 了保證產(chan) 品符合RoHS的要求,測試實驗室應該提供完整的測試結果 和確認書(shu) 。這些都是將為(wei) 產(chan) 品遵守RoHS必須提供的證明文件。
英國貿易與(yu) 工業(ye) 部(DTI)已經製定了產(chan) 品遵守RoHS條例的建議。根據這個(ge) 建議,生產(chan) 商將自行證明他們(men) 的產(chan) 品符合RoHS條例。但是,這份證明應該得到正確測試數據的支持,便於(yu) 按審核的標準格式進行申報。DTI鼓勵生產(chan) 商進行定期分析,核對測試數據的正確性。為(wei) 了保證產(chan) 品的生產(chan) 過程可追蹤,廠商應該保留清楚、詳細的記錄。總之,應該采取一切合適的步驟,確保產(chan) 品符合RoHS的要求,並能夠說明這些步驟。
要保證產(chan) 品符合RoHS規定和降低產(chan) 品成本,明確要求有一個(ge) 的材料申報標準。為(wei) 了統一標準,DTI建議使用IPC-1752,該標準*下列級別的申報:
?1類——RoHS報告要說明材料“是/否”均質;
?2類——RoHS報告要說明材料“是/否”均質,加上製造信息;
?3類——RoHS報告要說明材料“是/否”均質,報告元件達到聯合工業(ye) 指南(JIG)的A和B級,以及組件中含有用戶規定的其他物質;
4類——與(yu) 3類相同,加上製造信息;
?5類——RoHS報告要說明材料“是/否”均質,按聯合工業(ye) 指南(JIG)說明均質材料達到A和B級,以及用戶規定的其他物質的均質級別;
?6類——與(yu) 5類相同,加上製造信息。
IPC-1752提出了一個(ge) 有標準數據輸入表格的電子數據報告格式。該標準也建議使用XML圖表,以便自動提取和轉換數據。美國已經發布了TC 111,以及下列材料申報標準的建議等級:
?IEC 3/750/DPAS(草案)——規定材料申報的高級要求。
?JIG具體(ti) 規定必須報告什麽(me) ,例如,為(wei) 值得報告的物質建立標準,以及為(wei) 值得報告的物質和極限值列出清單。
?IPC-1751/1752 (草案)。
許多其它製定標準的組織,正在努力使材料含量數據報告標準化,其中包括絡世達網(Rosetta Net)、2A10 和2A13 PIP、電子製造業(ye) 協會(hui) (iNEMI)的材料申報項目和材料成分數據交換項目、意大利VEI、美國全國電子代理商協會(hui) (NEDA)和日本電子信息技術產(chan) 業(ye) 協會(hui) (JEITA)。