电子电器业面临的环境挑战和对应策略

  作者:莱茵技术(上海)有限公司 云大陆 时间:2007-02-04来源:电子产品世界

摘要: 我国电子电器行业面对越来越多的“绿色贸易壁垒”,如何建立和采取有效的措施和方略?本文对此做了一定的总结和归纳。另外,笔者认为有必要认真研究豁免,豁免可以帮助我们减少巨大的工作量,本文对一些豁免进行了总结,对有争议的部分进行了分析。

关键词: RoHS;电子电器产品 有害化学物质;豁免

RoHS(2002/95/EC)自从2003年初推出以来,受到了极大的关注,但是RoHS 不是终结而是开始。更多的越来越细分的各种化学环保要求开始浮出水面。这些法律和规定的目的和关注点不尽相同,但主要是实现两个目标:环境保护和对人体有害物质的控制。

由于我国大部分的电子电器工厂没有处理化学物质或材料管控的经验,以上这些有害化学物质控制的要求,与之相关的法律、指令,也因此成为我国电子电器行业面临的“绿色贸易壁垒”。

应对策略

企业如何应对RoHS等有害化学物质的规定,这里列出一些推荐方案以供参考。

第一步: 实现和原材料的测试和评估,建立数据库,建立适合的企业有害物质控制标准

这样,即有了应对各国各地区有害物质控制要求的法规的标准体系,也有了监控物料所必须的具有法律效力的、对各方有职责约束力(实验室、供应商和企业自身)的检测结果;又可以和现有物流和材料控制系统结合起来,如ERP(企业资源规划系统)和/或财务系统,材料对应的各种检测报告情况,和合格评定过程、豁免和改进情况;例如可以用数据库软件实现(见图1)。

图1 利用软件建立企业自身的有害物质控制体系

生产者评估材料的基本原理:
RoHS的评估内容:1)  材料;2) 生产工艺;根据经验,超过80%的材料:不在RoHS范围、没有风险(通过材料历史情况+现实合格评定结果)或者豁免。还有,RoHS的确认过程应该和安规认证(GS/CE) 结合在一起。

第二步:产品的日常确认

可以由企业自身或原材料供应商委托第三方认证机构做,一般建议企业自身具备一定的试验能力。

工厂必须根据实际情况来选择方案:
购买EDX(X射线荧光光谱仪)     
材料的初步筛选, PBB/PBDE和六价铬无法确定;很多材料无法准确进行判定
养护费用:X光管的费用:一般寿命3000小时,5万-10万。

建立化学实验室
准确测试,日常维护费用昂贵,一般需要30,000~50,000RMB/月,需要专业化学师;一般对大部分工厂不推荐这种方式。

结合使用外部化学实验室
应用外部力量,试验数据有保证,不用企业自身投入时间和人力

第三步:在大货生产前的所有原料的确认

对于大订单,规避风险是非常重要的,如何及时在批量生产前发现问题是极为重要的。对于最危险部分的风险评估过程,并不需要对所有材料进行测试(可能只有<2%的危险材料)。除了规避风险,还可以在大货生产前实施纠正和预防措施,对比供应商包括成本和价格的变动、评估费用和最后的报价。

第四步:产品交付前的检测-成品测试确认

企业可以自己做,也可以委托第三方认证机构。当接到订单,完成了设计方案和生产方案,备料结束,样机整备完整了,开始根据需要,对于生产过程中生产线上的产品进行抽样测试,周期可以根据需要来定。由于仅对重要的、最危险的部件进行测试,或者配合快速测试方法进行测试,所以可以控制最终的检测成本;可以在生产中进行1、2、3…次抽样检测工作,以确保产品没有问题。

第五步:验货和测试结合

同样,企业可以自己完成,也可以委托第三方认证机构。在产品交付装运前,模拟欧洲官方的抽查方式,对产品进行查验。

第六步:系统的建设

管理体系

质量体系的建立,按照IEC/IECQ-QC 080000(有害物质过程管理)
核心概念:维持现有质量,避免有害物质;持续改进;基于ISO9001:2000和/或ISO14001:2004标准;
基于PDCA和目标管理模式;
PDCA:  P(Plan)-计划; D(Do)-执行;C(Check)-检查; A(Action)-行动
采用过程方法实施管理;
要求确定有害物质清单和明确改进目标;
强调风险控制;
涉及对供应链和供应商管理的要求。

执行过程包括:

进一步强化ISO9000体系的实际实施按照标准的要求建立以IECQ QC080000为基础的体系,正式运行半年,请咨询公司进行复认,查问题,进行预防、纠正和改进工作完成体系认可工作物流和采购保证体系,涉及对供应链和供应商管理的要求财务保证系统法律保证体系如果发现禁用物质, 可先查一下是否属于豁免范畴,如果非豁免物质,查一下是否有其他公司在用,或是否是欧盟正在考虑豁免的项目。由于欧盟的有些豁免不是十分清晰,应该及时向来自欧盟机构的,具有资格的专家咨询,另外建议企业如果通过实验室进行RoHS的测试,应该向实验室要求给出书面的正式意见,告知符合欧盟或其他国家法律和指令的情况,如果只有数据而没有豁免、是否合格、或缺少其他建设性建议,测试报告是不完整的。

必须强调一下豁免,目前一共有29条28款豁免,这里举几个有代表性的豁免项目分析一下。

用于有些元器件(如二极管、电容)内部连接和有些部件连接用的,铅含量大于85%的焊锡焊料都被认为是高温焊料,豁免。PCB板上的焊锡,必须用无铅焊锡,而且还要小心偏析现象。

铅在陶瓷部件中的豁免,我们认为陶瓷基体的PCB板上的涂膜电阻也是豁免的。

铅青铜轴瓦和轴承套中使用的豁免, 我们认为主要是指含油轴承, 它是粉末冶金材料,不能用铜合金的豁免。

2006/692/EC中对于六价铬的豁免至2007年7月1日,我们认为这仅针对IT 和通讯设备,而且针对的是“sheeting and fasteners”, 即大板材和紧固件,这里的紧固件不包括螺丝、螺钉和螺帽等,指的是夹件类。

合金的豁免,如铜合金, 铅含量4%以下的豁免;铝合金, 铅含量0.4%以下的豁免;钢铁,铅含量0.35%以下的豁免。合金的特点是所命名的合金是主成分,采用了冶金中的合金工艺,而且加入的合金成分都是为了满足特殊的技术要求为目的的。

例如可控硅的散热片,铜基体、锡的镀层,这不属于均一材料,如果锡镀层有铅,则不合格,不能采用铜合金的以上豁免。 

电接触中的镉及其化合物,和91/338/EEC 指令禁用镉电镀中除外的内容。

图2  银氧化镉合金

电接触合金,如银氧化镉合金(见图2)等的使用被豁免;但是对于通电的镀镉件,如开关中的铜镀镉连接件(目的为了增加通过电流,减少发热),答案是不能被豁免,原因在于这里,镉的使用并不是以主要形式起到电接触和导通作用;此外,在91/338/EEC 指令中,并没有豁免这种类型的镉电镀。
玻璃的豁免首先要注意的是豁免针对的仅仅是元器件的玻璃部分,而不是整体。其次,需要明确玻璃的定义:当它们从高温熔融状态冷却下来时,熔融体的体积逐渐收缩,越来越稠,直至成为固体。在这一过程中,没有结晶过程发生,物质的这种状态称为玻璃态。从放大倍数很高的电子显微镜中可以看到处于玻璃态的物质中,原子不像晶体中的原子那样规则排列着,而是杂乱无章地挤在一起。二极管和石英晶体谐振器的本体外壳是玻璃;而贴片电阻,金属氧化物半导体场效应管的本体外壳是树脂或陶瓷或玻璃,但树脂的可能性更大一些。如果是陶瓷,则用另外一个以上介绍过的陶瓷的豁免。如果元器件的本体整体测试,那么铅可能不是来自玻璃,而是来自内部的高温焊料,而这是有另外的豁免。

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