rohs & weee – 全球影响

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1、RoHS & WEEE 全球影响全球影响 By Sparton电子电子Gene Vigilante 有害物质限制指令（RoHS）和报废电子电气设备指令（WEEE）不久将要求公司改变设计、制造、追踪、及新产品投放市场 的方式。为了给顺应 RoHS / WEEE 的电子设计和制造提供必要的控制程序，原始设备制造商(OEM)和电子制造（与设计） 服务(EMS)供应商必须合作开发产品策略。采用的策略必须根据客户的要求制定。此次讨论将引入 3 个产品类别。 1. 高可靠性免除类：由于其终端市场应用，高可靠性产品属于 RoHS 免除产品。例如某些军事、航空、及移植医学产品等。 这些产品要求提高操作可靠性标

2、准，并因此从环境指示中免除。然而，这些指令的全球效应正显著影响着这类产品。无铅零 件长期可靠性问题和新的置换合金长期数据缺乏严重影响到这类产品。现已有重大的实验设计(DOE)和包括但不限于锡晶须 的全球长期可靠性问题研究，并将持续进行。需要更多的长期研究。军用标准构件和无锡构件将继续长期使用，直到这些研 究提出可行选择。很不幸，商业组件将不作为这类产品中的无铅产品。 产品将经受混合技术入侵实验，即，同一物料单(BOM)的无锡构件和无铅零件混合。更重要的是，大部分入侵使其实现机板 等级设计，而无需 OEM 知识。2005 年夏季的 Avnet-TFI 调查显示，28%的构件制造商没有计划用新的构

3、件编号专门识别他 们的无铅构件。如果在产品设计阶段管理正确，这不会引起严重问题。然而，对于已处于产品周期的产品危险提高了，因为 无铅构件已处于市场运输中超过 1 年（保守估计）。OEM 的和 EMS 供应商应有适当的策略和程序降低混合技术入侵的 风险。选择包括寿命购买、从经纪人市场采购构件、销售后市场铸造和铅重镀或“镀铅“。OEM 的和 EMS 供应商在决定使用哪 种降低风险策略之前应考虑产品寿命周期和下属成本（非重现和重现）。 预计不愿意支持无锡和无铅生产线的制造商的无锡零件会加速退化。事实上，2005 年同一调查显示，只有 36%的供应商计 划合理处理不顺应存货，其中 31%没有供应无锡构

4、件的计划。显然，构件寿命周期分析应成为设计周期中的必然里程碑。 2. 顺应要求类：产品必须顺应欧盟指令。显然，顺应对 OEM 来说是一个业务问题。立法将决定顺应要求，但是市场将决定 构件可用性、制造服务供应和合金使用。因为在高可靠性类别中，混合技术入侵将是一个显著的焦点，尤其是对于目前处于 生产周期的产品。OEM 的和 EMS 供应商应有适当的策略和程序降低混合技术入侵的风险。 RoHS 禁止的 6 种物质得到了重点强调，但是对“其它“指令的重视却很少。2003 年 6 月 30 日生效的 2003/11/EC 指令中的 2 中阻燃剂，限制了行销和使用五溴二苯醚(pentaBDE)和 octa

5、BDE。没有注明免除。“物质不可投放市场或作为物质或物质成分 或浓度高于 0.1 %的预备成分使用。“ 对于新产品或产品重新设计，设计者应在设计周期早期制定顺应限制。如果没有适当实现最优化，应对工程部进行制造工艺 和消极结果教育。设计回顾讨论应包括湿度灵敏性水平(MSL)、构件电镀选择、零件最高回流温度、热平衡、及要求的 PCB 处理。早期包含的制造将是成功的诀窍。 预计构件成本不是显著的成本来源。主要的成本来自更高温制造工艺、高端立法要求、及其要求的全部追踪基础。实行前摄 设计、制造和信息管理策略将推动顺应 RoHS / WEEE 的转变。 3. 顺应免除类： 有的产品由于其免除状态或有限的

6、产品寿命不必实行顺应。 由于无锡和无铅构件与目前的无锡制造工艺一致， OEM 很可能关注他们产品的混合技术入侵。然而，面对全球顺应的挑战，EMS 供应商还必须显露附加存货控制和物流成本。 这一类别面临的最大挑战是零件退化。 方法 Sparton 电子采用 3 个阶段的计划同时实施 3 个类别。 要求为所有 3 个产品类别提供服务的 EMS 公司必须有能力运行无锡和 无铅制造工艺。服务供应商必须能够识别非顺应零件和顺应零件，在运行中调整制造工艺，并维护要求的信息和控制要求的 操作中必要的工艺。 第一阶段：BOM 分析是最先和最重要的一步。其产量将决定产品最优策略。不论对哪类产品，都应定期实施新设

7、计或现有产 品的 BOM 分析。 一项 BOM 分析至少应包括退化筛选；用于二级互连的电镀处理（如导线、球、插头）；湿度灵敏性水平(MSL)；及寿命周期 预测。 为顺应 RoHS 公开要求并与无铅制造工艺一致，第 2 类产品应包括附加数据，如有害物质浓度；顺应日期；包装日期码；工 艺限制（如最高封装温度）；及在原始零件不适情况下的变更。 Sparton 运用诸如 i2 科技、Part Miner、Rohs-Weee.org、Total Parts Plus、工程部员工、及高级制造组的第 3 方工具分析 物料单、预测寿命周期、维护顺应和非顺应零件数据、进行分类评估、及为客户提供降低风险策略的建议

8、。 第二阶段：第 2 类（顺应要求）产品的下一步是工艺兼容性分析。进入第二阶段表明第一阶段评估以“最小努力“分类。也就 是说， 可以通过最小的努力轻松地将构件转化为他们的顺应零件 （如， 原始零件可转化为构成、 安装、 及功能性相等物(FFF)） 。 然而，第一阶段应表明需要大量努力（如，查找最小的顺应零件或零件遭受退化）；客户可以保持或停止第二阶段的努力， 以讨论新的策略和顺应选择。 进行工艺兼容性分析是为了决定哪些零件可以通过要求人工装配的制造周期。履行供应商资格；在热平衡和特性阻抗要求的 基础上决定层压板和金属表面区域；决定底垫处理、合金和焊膏选择。 第三阶段：第 2 类产品的第三步是第

9、一项产品或原型建造。此阶段将根据客户要求实施产品开发和确认计划。由于产品的不 确定性，在前 2 个阶段顺利完成之前不可能开始第三阶段。 Gene Vigilante 目前担任 Sparton 电子工程服务总监，负责矫正设计工程、制造工艺及供应链协作。Gene 拥有电机工程学硕 士学位，并拥有系统与电子工程设计、程序管理和供应链知识方面 25 年的经验 WEEE与与RoHS给中国带来的利与弊给中国带来的利与弊 计划 2005 年 8 月 13 日开始强制执行的 WEEE 指令延期到 2006 年 1 月 1 日,在今年和明年， 两个新的欧盟环保法规 “废电子 电机设备指令”（WEEE）和“减少危

10、险废弃物指令”（RoHS），将促使制造业者改变他们的生产方式，而这种改变的代价 是相当高的。虽然这两个法规仅在欧洲实施，但世界上的许多制造业者都不得不考虑执行。 新环保法震撼全球制造业 由于欧洲实行新的环保法规，全球电子工业正面临一场“混乱”。欧盟发布的两个环保指令，在电子产品中严格限制使 用有毒化学品，并且要求高技术公司为收集和处理有关废弃物支付费用。这两个环保指令将在今后 18 个月内生效。 业界分析家认为，欧洲严格的新环保法规对高技术产业的影响，可能与世纪末出现的“千年虫”一样大。当时，为了避 免计算机系统在世纪之交发生崩溃，各行和各业投入了大量的人力和金钱修改软件代码。一些人估计，在今

11、后 10 年内，执 行欧盟新的环保法规的开支将高达 200 亿美元。 欧盟的这两个法规，酝酿了近 10 年，其目的是挡住像洪水一般涌进欧洲大陆的垃圾填埋场的电子废弃物。 欧盟颁布这两个环保法规背后的动机是很清楚的。按照欧盟提供的数字，虽然电子产品废弃物仅占欧洲人每年抛弃的 2 0 亿吨废弃物的大约 4，但他的数量增长比其他废弃物快两倍到 3 倍。欧洲特别关心的是垃圾填埋场，因为它的人口密度 比美国大 70，以致只有很少的地方用来堆放垃圾。 同样重要的是，电子产品经常包含有各种危险的金属，例如水银和铅，也包含有毒的化学品。抛进垃圾填埋场之后，这 些物质便泄漏出来，最终污染地下水。 美国制造业者慌

12、忙地应对欧洲的法规，是一点也不奇怪的。因为欧洲市场占美国技术公司销售额的 1/3。实际上，从去 年的 8 月 13 日起，在欧洲出售电子产品的所有的制造商不管它的总部在哪儿都必须遵守欧盟的“废电子电机设备 指令”（WEEE）。这个法规要求制造业者为处理废旧电子产品支付费用。这就意味着将它们从顾客手中收回来，进行拆卸， 并认真负责地处置有关部件。 欧美大公司沉着应对 这种“使用终了”处理的费用不得不进入销售价格，不会作为另外的费用发生。这就给了制造业者一种经济刺激，使他 们去发明更有效率的方法来处理废旧设备。另外，还鼓励他们重新设计他们的产品，使其更容易拆卸和再利用。 根据欧洲第二个新的环保法规

13、的规定，电子制造商重新设计产品将变得更加重要。这个名为“减少危险废弃物指令” （R oHS）的法规，将在 2006 年 7 月 1 日生效。这个法规禁止几乎在所有的电子产品中使用 6 种化学品，包括铅、镉、水银和 六价铬。把军用产品、医疗设备和一些大型电信产品排除在外，这个禁令将影响成千上万的产品，包括个人计算机、消费电 器和家用器具。 当然，一些大的欧洲公司，例如诺基亚公司和飞利浦电器公司，以及美国和亚洲的电子产品公司，摆在面前的任务是将 它们的制造工艺转变为无铅工艺。诺基亚公司说，除了铅之外，它已经从它的产品中去掉了所有的禁止使用的化学品，并且 到夏天逐步结束使用铅。 飞利浦电器公司将在今

14、年夏天全面满足 RoHS 法规的要求。 富士通/西门子公司在德国的一家工厂附近建立了一个巨大的 电子废弃物处理设施；苹果计算机公司建立了一个“责任基金”，处理电子废弃物加工的成本。法国意大利芯片巨头意法 半导体公司（STM）正和一些公司，例如德国的英飞凌公司（IFX）和前摩托罗拉芯片单位飞思卡尔半导体公司（FSL）合作， 改进半导体的无铅连接器。 代价虽高好处是长远的 到 2006 年，由于重复的生产线逐步停止生产和重新培训员工的需要减少，这些附加费用负担将减轻。但执行 WEEE 法 规的长期代价可能非常高。欧盟估计，在今后 5 年内，仅贯彻执行废旧商品回收处理制度，每年的花费可能超过 10

15、亿美元。 虽然代价很大，欧盟考虑长远利益，义不容辞地采取了这个大胆的环保步骤。尽管这两个环保法规确定了要达到的目标， 大多数机制将由市场来运作。其动机是让公司在注重环保的同时追求降低成本，同时得到有环保意识到顾客的积极支持。 美国保险商实验所的格雷格蒙蒂引用了总部设在中国香港的乐庭电线电缆公司（LTK Cable）的例子。这家公司很早 就进入“绿色制造”领域。由于赢得了索尼公司的“绿色供应商”的令人羡慕的位置，业务一下子增加了 1 倍。现在，LTK 正在运用“绿色信用”参与市场竞争。 WEEE 和 RoHS 两个法规实施，可能给一些没有准备的企业带来破坏性的后果。一些小生产商可能冒着破坏法规的

16、风险， 出售不合要求的产品或逃避废弃商品处理责任。但均可能面临罚款、诉讼，甚至破产。欧洲正在使用大棒迫使电子制造商规 范其行动，但全球将从这个措施获益。 看看国内企业虽然欧盟 WEEE 环保指令将从今年 8 月 13 日推迟到 2006 年 1 月 1 日起施行，但对于技术、环保水平偏低 的中国制造商来说，推迟的这 4 个多月作用微乎其微。 与此同时，将在 2006 年 7 月 1 日生效另一项环保指令 RoHS 也迫在眉睫。 目前，中国很多知名企业，如美的、格兰仕等都在不断摸索，寻求应对这两项指令的最佳方法。也有不少企业正下大力 气进行自身生产线改造。 国产家电：核心负责人组成应对小组 RoHS 是欧盟电子电机设备中危害物质禁用指令（RestrictionofHazardousSubstances）的简称，该指令覆盖所有在 欧盟境内生产的和试图进入欧盟销售的消费类电子电气设备，其目的在于消除电机电子产品中的六项物质：铅、汞、镉、六 价铬、多溴联苯及多溴联苯醚。目前，甚至欧盟以外的许多国家也正在参照这个指令制定本国