RoHS指令概述

　　限制某種有害物質指令RoHS (Restriction of Hazardous Substances)

　　– 2002/95/EC

　　– 2006 年7 月1 日強制執行

　　• 適用于“投放到市場”的“設備”

　　– 投放到市場意味著可轉運和可銷售

　　• 進口入歐盟

　　• 轉運給經銷商或零售商

　　• 轉運到倉庫并準備分配給客戶

　　– 不應該包括工廠內部的轉運倉庫

　　• 不適用于使用者

　　限制使用的物質

　　• 禁用物質(豁免情況除外):

　　– 鉛*

　　– 鎘*

　　– 汞*

　　– 六價鉻

　　– 多溴聯苯(PBB)

　　– 多溴聯苯醚(PBDE)

　　* 包含金屬和化合物

　　• 設備生產商關注的主要是鉛焊料的禁用

　　最大濃度限定值

　　– 在均質物質中，0.1%(凈重)的鉛、汞、六價鉻、多溴聯苯、多溴聯苯醚，

　　– 在均質物質中，0.01%(凈重) 的鎘

　　• 均質物質的范例

　　– 電鍍錫涂層

　　– 塑膠

　　– 焊料

　　RoHS 指令限制物質在電子電氣設備中的主要應用類別

　　1 鉛(Pb)：焊料、電池、電纜、電線、塑料件以及組件拋光

　　2 汞(Hg)：開關、電池、液晶顯示器、繼電器與照明設備

　　3 鎘(Cd)：自動販賣機、電源線、電線與開關觸點、顏料、塑料添加劑

　　4 六價鉻(Cr VI)：外殼的表面處理

　　5 多溴聯苯(PBB)：塑料與印刷電路板阻燃劑

　　6 多溴二苯醚(PBDE)：塑料、橡膠與印刷電路板阻燃劑

　　鉛Pb 在電子電氣設備中的應用范圍

　　1 鉛主要應用于焊接行業，在電子封裝工業中，使用得最廣泛的焊料蔨***簿С煞值?3 錫/37 鉛，或

　　者是近共晶成分的60 錫/40 鉛

　　2 電池，印刷電路板及相關組件，機械金屬的合金元素等

　　3 PVC 等塑料行業的熱穩定劑

　　RoHS 指令中鉛的免除及特殊規定

　　1 重金屬鉛使用于輻射或陰極射線管、電子部件和發光管中玻璃保護裝備內的鉛

　　2 鉛使用于映像管(CRT)玻璃、燈泡和熒光管

　　3 重金屬鉛、鎘、汞使用于原子吸收光譜儀中之空心陰極管與其它重金屬量測設備

　　4 電子陶瓷產品中的鉛(例如：高壓電子裝置)

　　5 使用于鋼材中的鉛含量最高為0.3%( 重量)，鋁材中含鉛量最高為0.4%(重量)，銅中含鉛量最

　　高為4%(重量)

　　與鉛有關的其他規定

　　1 高溫融化的焊料中的鉛(即錫鉛焊料合金中鉛含量超過85%)

　　2 用于服務器、存儲器和存儲系統的焊料中的鉛(豁免準予至2010 年)

　　3 用于交換、信號和傳輸，以及電信網絡管理的網絡基礎設施設備中焊料中的鉛

　　4 手機中的電池、涂料、漆、電線、塑料中的鉛含量不可大于10ppm。

　　鉛的替代材料

　　1 新型無鉛焊料：目前世界各國有報導的無鉛焊料已經超過70 種，而日本更已經有含抗氧化劑的無

　　鉛焊料進入了工業使用。96.3Sn/3.5Ag 共熔體合金與目前電子工業中使用的錫/鉛焊料的物理性質

　　在很多方面很接近。其各項指標都達到或超過了錫/鉛焊料。Sn/Ag 焊料被認為是適用于汽車、電子

　　設備的無鉛焊料。

　　2 新型無鉛塑料熱穩定劑：1) 金屬皂類熱穩定劑; 2)有機錫類熱穩定劑：卓越的通用性、安全

　　性和高效熱穩定性，一部分無毒品種，可用于食品包裝，醫藥包裝等方面; 3)有機銻熱穩定劑：用

　　作高分子材料的低毒、無毒、高效熱穩定劑;4)稀土穩定劑：新開發的PVC 熱穩定劑的一類，具

　　有無毒、價格適中、用量少、熱穩定效果好特點;5)有機熱穩定劑：作為輔助穩定劑與金屬鹽穩定

　　劑并用，產生協同效應.

　　鎘在電子電氣設備中的應用范圍

　　1 顏料、油漆：塑膠制品的著色粉、調色劑

　　2 穩定劑：塑膠制品的穩定劑

　　3 釉類、金屬的表面涂層：防腐、防銹等功能

　　4 電池：電極添加劑，粉末可在鎳-鎘(NiCd)電池中用作陰極電極物質

　　5 金屬材料：金屬鎘也可與鐵、鋼、鋁基材料、鈦基合金或其它非鐵合金，作為在電解沉積、真空沉

　　積或機械式沉積時的涂料

　　6 此外在低熔點硬焊、軟焊及其它特殊合金中亦作為一種合金元素

　　RoHS 指令對鎘的特殊免除規定

　　1 硒光電池表面之氧化鎘

　　2 特定物品中為防腐蝕所使用的鈍化金屬鎘

　　3 重金屬鉛、鎘、汞使用于原子吸光譜儀中之中空陰極管與其它重金屬量測設備

　　4 鎘電鍍，不包括第91/338/EEC 號指令《修改關于限制特定危險物質和配制品銷售和使用的禁止

　　的第76/769/EEC 號指令》限制的應用.

　　5 手機中的鎘含量不得大于5ppm

　　鎘的替代

　　鎘主要存在于開關、彈簧、連接器、外殼、PCB、保險絲、顏料和涂料、半導體光電感應器等。低壓

　　電器領域中鎘的替代可用銀氧化錫氧化銦(AgSnO2In2O3)來代替銀氧化鎘(AgCdO)。

　　汞在電子電氣行業中的應用

　　1 目前我們生活中所接觸到的普通干電池中均含有汞等有害重金屬

　　2 汞還經常存在于顏料及熒光燈材料中

　　3 測量及控制儀器、光源及電器設備、牙醫設備、氯生產設備(汞合金電解流程)

　　汞在RoHS 指令中的免除特殊規定

　　1 小型熒光燈汞含量不得超過5 毫克/每支燈泡

　　2 直式熒光燈汞含量不得超過10 毫克/每支燈泡

　　3 一般用途的直管日光燈，鹽磷酸鹽10 毫克，正常壽命時間的三磷酸鹽5 毫克長壽命時間的三磷酸

　　鹽8 毫克

　　4 未特別提及的其它照明燈中的汞含量

　　5 重金屬汞于實驗室設備內

　　6 重金屬鉛、鎘、汞使用于原子吸收光譜儀中之中空陰極管與其它重金屬量測設備

　　7 手機中的汞含量不得大于2ppm

　　無汞材料的替代

　　1 對堿錳電池的無汞化通常采用的方法

　　1)電極添加劑：在電極的活性材料中，加入金屬氧化物或氫氧化物;2)電解質添加劑：加入氧化鋅

　　可以減慢鋅電極自溶蝕的速度，抑制氫氣的析出; 3)集電體的表面處理：在集電體表面電鍍一層金

　　屬銦;還可選用價格低廉的鋅、錫鍍層來代替價格較高的銦鍍層而不會降低電池的性能

　　2 顏料及熒光燈中的汞

　　呈鮮紅、鮮黃等顏色的顏料一般要添加如鉛、鎘、汞、六價鉻等重金屬。使用如三聚磷酸鋁、磷酸鋅、

　　云母氧化鐵等防銹顏料，替代傳統有毒的紅丹、鉻黃等鉛鉻系防銹顏料

　　3 英國卜內門化學公司，即ICI 世界集團是全球第一間做到所有油漆產品中不添加鉛和汞的油漆公司

　　鉻在工業中的應用

　　1 金屬鉻及其化合物是冶金、金屬加工、電鍍、油漆顏料等行業常用的基本原料。

　　2 六價鉻常在電化學工業中作為鉻酸。還用于色素中的著色劑(亦即鉻酸鉛)及冷卻水循環系統中，如

　　吸熱泵、工業用冷凍庫及冰箱熱交換器中的防腐蝕劑(重鉻酸鈉)。

　　3 鍍鋅層上最常見的附加防護措施是鉻酸鹽鈍化處理，由于鉻酸鹽鈍化成本低廉，使用簡單，而且鈍

　　化后所得膜層耐蝕性極好，可滿足多種要求，因而在航空、電子和其它工業部門得到了廣泛的應用，

　　一直受到人們重視而沿用至今。

　　六價鉻的危害

　　1 微量三價的鉻是人體必需的，三價鉻是蛋白質的基礎，為動物代謝的必要元素，而六價鉻則被公認

　　為致癌的有害物質。

　　2 六價鉻為吞入性毒物、吸入性極毒物，吸入可能致癌，皮膚接觸可能導致敏感;更可能造成遺傳性

　　基因缺陷，對環境有持久危險性。

　　3 但以上這些是六價鉻的特性，鉻金屬、三價或四價鉻并不具有這些毒性。

　　RoHS 指令中鉻的特殊免除規定

　　吸收式冷藏柜冷卻系統使用六價鉻防腐蝕劑

　　鉻的替代材料

　　1 在尋找鉻酸鹽替代物，人們從無機物方面做了大量的研究工作，利用鉬酸鹽、鎢酸鹽、稀土鹽、鋯

　　酸鹽等，但總的來看效果均不好。

　　2 人們把目光逐漸轉向了有機物，這一工作起步較晚，報道也不多，但很有前途。有報導提出采用含

　　有丙稀酸樹脂、鉬酸鹽/磷酸鹽的鈍化液替代有毒的鉻酸鹽鈍化液對熱鍍鋅層進行鈍化，得到了耐蝕

　　性良好的鈍化膜。并且該鈍化液無毒，且處理工藝簡單，成本較低廉。

　　PBB、PBDE 的應用

　　主要添加于電器及電子塑料中作為阻燃劑。

　　常被使用的有十溴二苯醚DBDE、八溴二苯醚OBDE 等。

　　目前國內生產的溴系阻燃劑品種主要有十溴二苯醚、四溴雙酚A、三(2，3-二溴丙基)異氰脲酸酯、

　　四溴雙酚A 雙(2，3-二溴丙基)醚、六溴環十二烷、溴化石蠟等。

　　PBB、PBDE 的危害

　　1986 年瑞士和德國科學家在研究多溴二苯醚(PBDPO)含溴阻燃劑塑料時發現，在燃燒及高溫(510

　　-630 度)熱分解時，產生劇毒、致癌的溴化二苯二惡英、呋喃( PBDD 和PBDF )，這一問題稱

　　為Dioxin(戴奧辛)問題。或當廢棄的電機電子物品塑料中的PBB、PBDE 在未受控制的燃燒過程

　　中(溫度低于1200 度)可能產生溴化二苯二惡英/呋喃(PBDD/F)，此二者均屬于強烈致癌性及致畸

　　胎性物質。這些物質可能造成影響嚴重且范圍廣泛的空氣、河流水體等生態環境污染。

　　PBB、PBDE 的免除特殊規定

　　手機中大于10 克的塑料其所含的氯系或溴系耐燃劑不得大于0.05%(500ppm)。

　　PBB、PBDE 的替代材料

　　非鹵阻燃劑主要有有機磷系和磷-氨系、銻系、鋁-鎂系、硼系。

　　1 銻系阻燃劑是最重要的一類無機阻燃劑。三氧化二銻用量最大幾乎是所有鹵系阻燃劑不可缺少的替

　　代劑

　　2 鋁系阻燃劑主要為氫氧化鋁。氫氧化鋁資源豐富，價格便宜，具無毒、不揮發、不析出、不產生腐

　　蝕性氣體、發煙量低等優點，蔨***�歼m諧∩舷�耗量桩岓，而且用途最广的讟杭剂�?br />3 氫氧化鎂阻燃劑的開發晚于氫氧化鋁，具有無毒、無煙、無腐蝕性、安全價廉的優點，而且開始釋

　　放結晶水的溫度高于氫氧化鋁，對于某些需要在較高溫度下加工的塑料制品而言，氫氧化鎂更為合適。

　　4 國外研制無鹵阻燃電纜料較為先進的公司有美國碳聯公司，英國的林德斯、威廉姆斯公司，意大利

　　德潘德那塑料等公司。

　　5 十溴二苯乙烷是九十年代美國Albemarle 公司開發的一類新型溴系阻燃劑，具有含溴量高、阻燃

　　性好、毒性低、熱和光穩定性優異的特點。由于其分子中沒有醚鍵，因此燃燒時不會產生二惡英，即

　　產生Dioxin 問題，是一種替代PBDE 的優良阻燃劑。國內于八十年代末期開始著手對低煙無鹵阻燃

　　料電纜進行研制，但其材料主要依賴進口，且價格昂貴，因此阻礙了低煙無鹵阻燃料電纜在國內的推

　　廣應用。

　　均質物質的理解

　　均質(同質)物質(材料)，由材料制成的不能進一步被機械分拆的單元，機械力分開，如旋開，切

　　斷，擠壓，研磨和磨蝕等方法。根據歐盟委員會相關解釋性文件，所謂均質材料是“一種不能被機械

　　拆分成不同材料的材料”(a material that can not be mechanically disjointed into different

　　materials)。

　　均質物質，化學組成成分均衡、相同、其物理性能、化學性質相同的物質。如均勻的金屬、合金、塑

　　料、樹脂、陶瓷、玻璃、紙、木板、電鍍和涂層。

　　均質材料的實例

　　均質是指用機械方法不能再分的單一元件。比如，表面沒有涂覆，或者里外沒有附著其他任何材料的

　　塑料殼，就是一種適用最大濃度限值規定的均質材料。反之，外表涂覆非金屬絕緣材料的電纜，就不

　　是一種均質材料，因為通過機械處理它可被拆分成不同材料，由金屬導線和非金屬絕緣材料組成的。

　　在采用最大濃度限值時，其每一單獨成分都必須滿足規定要求，而不是電纜作為一個整體符合要求就

　　可以了。

　　例如，半導體封裝(電路)可能包含許多不同的均質材料，包括塑模材料，引線框上的鍍錫涂層，噴

　　有漆層的塑料外殼含有塑料、涂層兩種均質物質。引線框合金及金焊線，因此，塑模、漆層合金及金

　　焊線都是不同的均質物質。

　　RoHS 檢驗拆分基本原則

　　­ 按照均質物質進行拆分，這樣才能保證在檢測過程的一致性和檢驗結果的可比性

　　­ 首先將各鏈接部件機械工具進行物理機械拆分

　　­ 分成金屬(包括合金)、非金屬部分

　　­ 非金屬拆分為塑料( 包括橡膠、塑膠及金屬塑料復合材料)玻璃、陶瓷等

　　RoHS 檢驗測試基本原則

　　­ 金屬、合金一般僅需測試鉛、鎘、汞、六價鉻四種金屬

　　­ 玻璃、陶瓷一般僅需測試鉛、鎘、汞、六價鉻四種金屬

　　­ 非金屬拆分為塑料( 包括橡膠、塑膠及金屬塑料復合材料)一般需要測試鉛、鎘、汞、六價鉻四

　　種金屬及PBB、PBDE 兩種阻燃劑(除非確定不含鉛、鎘、汞、六價鉻、阻燃劑，可不測試)。

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