迷失的精灵
第1楼2008/07/11
设计可帮助实现风险最小化;例如,如果不是不可避免的话,尽量不要使用定制的镀锡器件,同时也应避免细密器件端接;
由于缺乏实验证明的数据,无铅焊接电子器件的长期可靠性无法确定——因为无铅焊料太新了。有研究指出,当焊点遇到较高张力时,无铅焊料比锡铅焊料更容易受到热疲劳(一般是因为周期温度变化而引起)的影响。在低张力情况下,无铅焊料似乎表现更优秀。设备设计可最大限度降低焊点张力,例如,通过避免使用大型芯片元件、无铅陶瓷器件和带有合金42铅框的J引脚IC。带有灵活“鸥翼型”端接的器件和小型芯片电阻器等可以带来的风险较低。
欧盟RoHS也对其它材料产生着影响。EMC性能要求面板之间有良好的传导性,这通过传统上基于六价铬的钝化涂层而实现。这些已经不再使用,但对于大多数应用领域,还是有替代品的。然而,这些可能不足以满足在更苛刻环境中使用的设备的要求,因此,可能需要能够保证EMC性能的替代设计。
设计工程师不能仅考虑计划使用的器件的技术性能,而且还需保证这些器件符合欧盟RoHS等规范,并能承受回流温度。欧盟RoHS物质可用在意想不到的地方。黄牌立顿红茶可能含有作为色素的六价铬,而且器件上的墨水可能含有作为干燥剂的铅。然而,仅凭对遵从法规的供应商的信心还不够,供应商的可靠性必须首先得到保证。如果有疑问,则需进一步检查。像派睿电子这样的供应商已制订了全面措施,用于保证如果声称某部件符合欧盟RoHS要求,则一定会符合要求,但并非所有供应商都有这种严格程序。
其中,对设计工程师的影响包括:
必须避免欧盟RoHS物质;
无铅焊料温度更高,因此,需要考虑元器件的最高温度及其对欧盟RoHS指令的遵从;
PCB设计不需做出显著更改,但如果一个器件不能符合欧盟RoHS指令要求,则需要重新设计;
现在,利用符合欧盟RoHS规范的器件可更容易地设计新产品,即使这些产品不属于欧盟RoHS范围。要考虑设计如何影响长期可靠性的问题。
欧盟目前正在复核欧盟RoHS指令。这项检查将涵盖所有方面,包括范围:是否应包含第8类别和第9类别?是否应增加更多危险物质?现有所有豁免条款都要被复核,而且定义和执行条件也要检验。
第8类别和第9类别很可能也要包含进来(2012年),而且对欧盟WEEE指令范围的更改也可能影响欧盟RoHS。我们很难看到如何限制其它物质。许多剧毒化学品都用在了生产工艺中(溶剂、密封器件等),但大部分在最终成品中并不含有这些物质。最终成品中含有的少数毒性物质(如砷和铍)之所以使用,是因为其所在领域中尚无替代品。然而,需要一个全面的研究才能确定是否要将这些物质加入进来。希望尚不明确的许多领域(固定装置、上市产品、备件等)都能得到澄清。
对选择符合欧盟RoHS指令元器件的一些小提示:在现阶段,中国的工程师们需要特别留意那些满足欧盟RoHS“豁免条款”的产品,因为这并不意味着它们就能符合现行的中国RoHS标准。举例来说,基于对含铅陶瓷和玻璃所做出的豁免,很多被动元器件(如电阻)都是符合指令的,而这些都将需要符合中国RoHS的橙色标识及详细的物料清单等。
正如上述例子所说,中国的条款不仅要求贴有绿色标识的欧盟RoHS协从,且还需有橙色标识,就算有欧盟的豁免也不能例外。
欧盟RoHS指令新动态:7种新有害物质可能被添加
目前,欧盟委员会正在进行对欧盟RoHS豁免条款的复审工作,本次复审工作包括两个重要课题:其一是对现行所有豁免条款进行重新审核;另一项则是商讨增加7种新受限物质的可能。不难看出,这两项课题都会对当前欧盟RoHS指令影响下的电子设计研发产生重大影响,即现行豁免条款可能被撤销,而更多物质也可能被禁用。
对于欧盟制造商们来说,他们当前急需对不受欢迎的条款变动做出积极应对,一旦提议被提交到欧盟议会和部长峰会,就更难被改动了。可以说,现在是他们做出响应的时候了。
柏林生态研究所(OkoInstitut)再次成为评估欧盟RoHS豁免条款的机构。评审将会对现行欧盟RoHS指令附件中的所有豁免条款和7项新请求,以及在现有六项条款中加入新物质的课题。不难看出,直至现在,豁免条款申请状态和最终结果经历了多次审核后,仍没有一个确定列表。因此,这些条款可以说远比想象的更不确定。
第一项课题将审查现有全部豁免条款,以及制造商们早先认为本应加入而未被加入的那些,例如:
电子元件的玻璃中所含的铅(用于许多无源表面贴装设备);
高熔点合金中所含的铅(用于电源设备,例如整流器、调整器和固态继电器);
陶瓷中所含的铅(用于压电体、晶片电阻器和一些多层陶瓷电容器);
网络基础设施和服务器等焊接件中所含的铅;
开关和继电器触点中所含的镉。
将要被审核的7个新豁免条款包括:
感应型荧光灯管外表面上银环中所含的铅;
等离子显示器中所含的汞;
精密控制的照明设备中的光电池所含的镉;
专业音响设备中使用的含镉光敏电阻器;
X-09型熔断丝中所含的铅和镉;
玻璃外罩中的高电压二极管;
氧化铍基片上使用的厚膜涂胶中所含的镉和氧化镉。
在此,对于现阶段欧盟RoHS法规而言,整个行业必须明确表明对豁免条款的需求,并提供相关支持证据。如有任何证据能证明存在替代品,那么现行豁免条款可能被删除。业界需主动提供数据,以说明备选品在技术上是否适合,甚至对人体健康和环境有无更多负面影响。比起简单的文字性说明,用技术证据来支持豁免条款至关重要。
迷失的精灵
第2楼2008/07/11
第二项课题将考察在豁免范围之内增加更多物质的可能性。现在,成员国们在建议考虑更多的豁免物质。当然,如果产业界未提供明确的技术证据来表明这些物质不能被替代或替代品不适合的话,这些豁免物质依然可能被受限。
从美国的研究结果来看,无铅焊料并不比含铅焊料更好(或更坏)。当然,这种调查结果并不足以允许豁免在焊料中使用铅,但在欧盟RoHS最初考虑限制铅的使用时,这些结果显然提供了有意义的证据。
在这里,请各位厂商高度关注的是:最新可能添加的受制物质包括砷、铍、增塑剂(提高塑料的柔性)和许多种类的阻燃剂。其它许多未经全面测试的备选物质的风险尚不明确。这也就是欧盟REACH法规制订的主要原因之一。
综上所述,以上两个审核课题及对可能被加入到欧盟RoHS指令范畴中的第8大类(医疗设备)和第9大类(监控和控制设备)审核可能会对电子行业的各个领域,甚至是当前所未涉及到的领域产生深远影响。