RoHS认证电子电气产品拆分原则简介

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RoHS认证电子电气产品拆分原则简介

RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准,它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。该标准已于2006年7月1日开始正式实施,主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准,使之更加有利于人体健康及环境保护。

 在对产品进行检测前,需要将样品依照相关规定进行拆分,对各部件进行检测。但如何拆分,拆分依据又是哪些,下面将简单介绍一下。


一、“RoHS”检测样品的拆分依据和相关规定:

 拆分主要依据国家标准化管理委员会发布《电子电气产品中有害物质检测样品拆分通用要求》General DisassemblyRequirements for Testing Hazardous SubstancesinElectrical and ElectronicProducts和工信部限用物质检测方法。主要有机械手段、特殊的化学手段。

 

二、RoHS 指令中的均质物质:

 均质物质在RoHS 指令中的意义及拆分、检测基本原则:均质(同质)物质(材料),由材料制成的不能进一步被机械分拆的单元,机械力分开,如旋开,切断,挤压,研磨和磨蚀等方法。根据欧盟委员会相关解释性文件,所谓均质材料”是“一种不能被机械拆分成不同材料的材料”(a material that can not be mechanically disjointedintodifferentmaterials)。均质物质,化学组成成分相同、分布均衡、其物理性能、化学性质相同的物质。如均匀的金属、合金、塑料、树脂、陶瓷、玻璃、纸、木板、电镀和涂层.能用常规工具将之从电气或电子设备上分离出来的最小部分,且不损害分离出的那部分的原有功能。某一单元而不损害其原先的功能。借助常规手段(不施行化学方法)用简单的方法(如旋松、脱接和/或脱焊)分解。

 

三、区分均质物质的意义所在:

(1)、环境保护:主要为环境保护,如不规定测试均质物质,则很可能被有些生产厂商利用增加元器件或整机的质量来规避RoHS 指令。RoHS 指令主要针对“寿终”产品对环境的影响问题,目的在于通过控制电子电气产品在生产过程中某些有毒有害物质的绝对量和相对量,从而达到减少对环境的破坏及对人体、动植物生态的危害。测试对象为均质物质,将导致在电子电气产品中允许使用最少量的禁用有毒有害物质,从而达到保护环境的目的。

(2)、保证测试结果可比性:如果对均质物质不进行规范,则世界范围内各实验室测试结果可能相差很大。

(3)、作为执法判断的依据:执法判断、法律纠纷判断的依据

 

四、确认均质材料的方法:

(1)、对于原材料,如聚合物材料(未经表面处理)、金属材料(未经表面处理)、辅材(焊锡、助焊剂、粘合剂、墨水、涂料)等,均视为均质材料,可以直接提交检测。

(2)、 经表面处理的材料的拆分:经表面处理的材料,可以通过机械手段(如刮、锉、研磨等)拆分为本体和表面处理材料两个检测单元。

(3)、 出于检测的需要,可以通过特殊的化学手段(如溶解、提取等)对表面处理的材料进行检测单元有效的获取。

(4)、 对于有多层表面处理的材料,一般可以将表面处理材料做为一个检测单元,不做进一步的拆分;但是当涂层分为有机和无机材料时应将其拆分成不同的检测单元。


五、对均质物质的误解会产生的影响:

(1)、将均质物质理解为电子元器件,例如半导体、电阻、电容等。按照这种理解,只要电子元器件上的铅含量小于整个元器件总重量的0.1%,将导致使用含铅量大于0.1%的锡铅合金涂层在电子电气工业中大量使用。

(2)、在电子电气设备中,涂层中使用的铅、六价铬在整个元器件中仅占很少的重量,一般都少于0.1%,按照这种理解,将不可能减少六价铬的使用。

(3)、将均质物质理解为集成件:如印刷板电路、变压器按照这种理解,将出现最大量使用RoHS 禁用物质,可以由多个有害物质含量大于0.1%电子元器件组成,并使用锡铅焊料密封焊接,由于整块电路板、变压器较重,是毒害物质总的相对含量小于0.1%,电路板在某些印刷电路板中的铅、镉等金属的大量使用,导致环境破坏。

 

六、样品拆分原则:

 按以下原则进行拆分:①均质原则:通过适当的拆分手段来获得构成电子电气产品的均质材料。②生产厂原则:同一生产厂生产的相同功能、同规格参数的多个模块、部件或元器件可以归为一类,从中选取代表性的样品进行拆分,使用相同的材料(包括基材和添加剂)生产的不同部件可视为一个检测单元。③产品颜色原则:颜色不同的材料应拆分为不同的检测单元。④豁免原则:对于相关法律法规中规定的豁免清单中的项目或材料,在拆分时应予以识别。已经明确豁免的均质材料可以不进行检测,但为了检测其他非豁免单元,往往需要将豁免单元拆分。在满足检测结果有效性的前提下,对于经拆分后无法满足检测需求量时,可采取适当归类,一同制样,直接提交检测。

 

七、拆分原则中的特殊规定:

(1)豁免:对于相关法律法规中规定的豁免清单中的项目或材料,在拆分时应予以识别。

(2)重量:当拆分对象难以进一步拆分且重量≤10mg 时,不必拆分,作为非均质检测单元,直接提交检测。

(3)体积:当拆分对象难以进一步拆分且体积≤1.2mm3 时,不必拆分,可以整体制样(如:0805 类贴片类元件2.0×1.2×0.5mm的元件不必拆分)作为非均质检测单元,直接提交检测。

 

八、拆分原则中,涂层和镀层的相关规定:

 表面处理层应尽量与本体分离(如涂层);对于确实无法分离的(如镀层),可对表面处理层进行初筛(如使用X 射线荧光光谱仪(XRF)等手段),筛选合格则不拆分;筛选不合格,可使用非机械方法分离(如使用能溶解表面处理层而不能溶解本体材料的化学溶液溶解提取)。在满足检测结果有效性的前提下,对于经拆分后无法满足检测需求量时,可采取适当归类,一同制样,直接提交检测。

 

九、样品拆分的具体步骤:

 按以下步骤拆分:由大到小、由外到里、先易后难最后判断是否符合检测单元的要求。

 

十、样品拆分的具体方法如何实施?

(1)整机的拆分;对于具有能单独实现某些功能的整机类电子电气产品,首先将其拆分为模块、部件等。

(2)模块、部件的拆分;对于由一个以上的元器件或机械零件构成的模块或部件类电子电气产品、装置等,首先将其拆分成元器件等,再按照5.3 要求进一步拆分为均质材料检测单元。

(3)元器件拆分;对于具有某种电子功能的元器件类产品,将其进一步拆分成均质材料检测单元。

 

十一、如何确认样品均质材料:

 一般情况下,对于原材料,如聚合物材料(未经表面处理)、金属材料(未经表面处理)、辅材(焊锡、助焊剂、粘合剂、墨水、涂料)等,均视为均质材料,可以直接提交检测。经表面处理的材料的拆分可以咨询CEST专业技术人员。

 

注意特殊规定:

(1)有关重量的特殊规定:当拆分对象难以进一步拆分且重量≤10mg 时,不必拆分,作为非均质检测单元,直接提交检测。

(2)体积特殊规定:当拆分对象难以进一步拆分且体积≤1.2mm3 时,不必拆分,可以整体制样(如:0805类贴片类元件2.0×1.2×0.5mm的元件不必拆分)作为非均质检测单元,直接提交检测。

(3)表面涂层、表面镀层的规定:表面处理层应尽量与本体分离(如涂层);对于确实无法分离的(如镀层),可对表面处理层进行初筛(如使用X 射线荧光光谱仪(XRF)等手段),筛选合格则不拆分;筛选不合格,可使用非机械方法分离(如使用能溶解表面处理层而不能溶解本体材料的化溶液学溶解提取)。

 

十二、样品拆分案例说明:

(1) 整机首先用手工和常规工具将整机产品拆分为功能模块或部件。

(2)模块或部件拆分举例

例1 ——变压器拆分:

变压器一般可拆分为:内核、线圈、线轴、引线、绝缘物、外框6个部分。

例2 ——印刷线路板组件拆分:

印刷线路板组件一般可拆分为:各种元器件、印制线路板等。

例3 ——开关拆分

开关一般可拆分为:零件外壳(树脂塑模等)、金属部分(杠杆、框架、接线端等)、可动部(触点等)。

例4 ——马达拆分

马达一般可拆分为:零件外壳(树脂塑模等)、金属部分(轴、转子内核、接线端、框等)、电刷等、磁铁、线圈。

例5 ——继电器类拆分:继电器一般可拆分为零件外壳(树脂塑模等)、金属部分(杠杆、框架、接线端等)、可动部(触点等)。

所有对拆分有难度的问题和检测技术问题,EBO 均可提供专门的技术咨询和专业技术培训。

 

十三、拆分、分类后需要做的检测项目:

 根据RoHS 指令要求,需要检测的单元为均质材质,依据国家电子电气有关拆分标准,对整机产品首先拆分为部件,将部件拆分为元器件,最后拆分为均质物质或检测单元。EBO 进行科学合理的拆分归类,使检测费用降至最低,通常主要分为金属材质、无机非金属材料、塑料材质和其它混合材质,金属材质、无机非金属材料只需要做重金属检测(铅、汞、镉、六价铬),塑料材质和其它混合材质一般需要做规定的十项(铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚、四项邻苯)测试。

 

十四、检测RoHS指令的10 种有毒有害物质的主要检测仪器分别是:

(1) 检测铅、汞、镉、六价铬——电感耦合等离子发射光谱仪、等离子体质仪、原子吸收光谱仪、紫外分光光度计。

(2) 检测多溴联苯PBB 和多溴二苯醚PBDE——x 射线荧光光谱仪XRF 及气相色谱-质谱联用仪,液相色谱-质谱联用仪,标准试剂和材料。

 

十五、对企业提供“RoHS”检测样品的要求:

 制造商在送检产品之前,按照上述方法最好提前将送检产品自行详细拆分、包装,并分别在每个包装上标明产品名称与编号,提供足量样品。如果数量确实稀少,可向检测机构申请提供最少量样品。


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